JP7216649B2 - Improved peel strength between dissimilar fabrics - Google Patents

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Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１７年１月１５日出願の同時係属中の米国特許仮出願第６２／４４６，５０９号の利益を主張し、その開示全体が、参照により本明細書に援用される。 (Cross reference to related applications)
This application claims the benefit of co-pending US Provisional Patent Application No. 62/446,509, filed January 15, 2017, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

（発明の分野）
本開示は、多成分接着システムと共に接着された少なくとも２つの異なる布地構成要素を組み込む、ハイブリッド繊維材料に関する。 (Field of Invention)
The present disclosure relates to hybrid textile materials incorporating at least two different fabric components bonded together with a multi-component bonding system.

ＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）ポリエチレン繊維などの高靭性繊維は、非常に高い強度の重量性能のため、耐バリスティック性及び耐衝撃性物品などの高性能物品の形成に有用であることが周知である。典型的な用途では、繊維は、織布又は不織布へと形成され、これらの布地は、多くの場合、ポリマーマトリックス材料でコーティングされるか、又はその中に埋め込まれて、剛性又は可撓性複合材を形成する。布地構造及び組成に応じて、かかる複合材から形成された物品は、銃弾、砲弾、榴散弾などの高エネルギー弾丸による貫通に対して異なる程度の耐衝撃性及び耐貫通性を示す。例えば、米国特許第４，６２３，５７４号、同第４，６５０，７１０号、同第４，７４８，０６４号、同第５，５５２，２０８号、同第５，５８７，２３０号、及び同第６，６４２，１５９号（全てＨｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．によって共同所有される）は、高強度ＵＨＭＥＰＷ繊維から形成された耐バリスティック性複合材について記載している。米国特許第４，６２３，５７４号、同第４，６５０，７１０号、及び同第４，７４８，０６４号は、エラストマーマトリックス中に埋め込まれた高強度繊維を含む複合構造物を開示している。米国特許第５，５５２，２０８号及び同第５，５８７，２３０号は、剛性の熱硬化性マトリックス組成物でコーティングされた高靭性繊維の層を含む耐衝撃性物品を開示している。米国特許第６，６４２，１５９号は、熱硬化性マトリックス樹脂を組み込む複数の布層を含む耐衝撃性複合材を開示しており、エラストマー層は、層間接着を改善するために布層間に塗布される。 High tenacity fibers, such as SPECTRA® polyethylene fibers, are well known to be useful in forming high performance articles such as ballistic and impact resistant articles due to their very high strength weight performance. In typical applications, the fibers are formed into woven or nonwoven fabrics, and these fabrics are often coated with or embedded in a polymeric matrix material to form rigid or flexible composites. form the material. Depending on the fabric structure and composition, articles formed from such composites exhibit varying degrees of impact and penetration resistance to penetration by high energy projectiles, such as bullets, artillery shells and shrapnel. For example, U.S. Pat. No. 6,642,159 (all commonly owned by Honeywell International Inc.) describes ballistic resistant composites formed from high strength UHMEPW fibers. U.S. Pat. Nos. 4,623,574, 4,650,710, and 4,748,064 disclose composite structures comprising high strength fibers embedded in an elastomeric matrix . US Pat. Nos. 5,552,208 and 5,587,230 disclose impact resistant articles comprising a layer of high tenacity fibers coated with a rigid thermoset matrix composition. U.S. Pat. No. 6,642,159 discloses an impact resistant composite comprising multiple fabric layers incorporating a thermosetting matrix resin, wherein elastomeric layers are applied between the fabric layers to improve interlayer adhesion. be done.

繊維系複合材の技術分野における開発は、より高い性能、機能性の向上、及び軽量化の必要性によって推進されている。材料がより精密かつ複雑になるにつれて、加工技術も精密かつ複雑になる。例えば、耐バリスティック性複合材から形成される物品の剛性、衝撃性、及び抗弾道特性は、繊維をコーティングする結合剤ポリマーの引張弾性率によって影響されることが知られている。上記に言及した４，６２３，５７４、４，６５０，７１０、及び４，７４８，０６４に開示されているものなどの多くの既知の耐バリスティック性複合材において、約６，０００ｐｓｉ（４１．３ＭＰａ）未満の引張弾性率を有するエラストマー結合剤ポリマーで構築された繊維複合材は、より高い弾性率の結合剤ポリマーで構築された複合材、及び結合剤コーティングを有しない同じ繊維構造物の両方と比較して、優れた耐バリスティック特性を有することが記載されている。しかしながら、低引張弾性率の結合剤ポリマーはまた、高い弾性率の結合剤ポリマーを含む複合材と比較して、より剛性の低い複合材をもたらす。多くの用途、特に複合材が抗バリスティックモード及び構造モードの両方で機能する必要がある特定の用途において、優れた耐バリスティック性及び剛性の組み合わせが必要とされる。 Developments in the field of fiber-based composites are driven by the need for higher performance, increased functionality, and reduced weight. As materials become more precise and complex, processing techniques also become more precise and complex. For example, the stiffness, impact, and anti-ballistic properties of articles formed from ballistic resistant composites are known to be affected by the tensile modulus of the binder polymer coating the fibers. In many known ballistic resistant composites, such as those disclosed in above-referenced 4,623,574, 4,650,710, and 4,748,064, about 6,000 psi (41.3 MPa) ) fiber composites constructed with elastomeric binder polymers having a tensile modulus of less than Comparatively, they are described as having excellent anti-ballistic properties. However, low tensile modulus binder polymers also result in less stiff composites compared to composites containing high modulus binder polymers. A combination of excellent ballistic resistance and stiffness is required in many applications, especially in certain applications where the composite needs to function in both anti-ballistic and structural modes.

かかる複雑かつ多様な必要性に対処するために、織布及び不織布を単一の複合構造物へと組み合わせることにより、異なる繊維タイプの布地を組み合わせることにより、又は異なるポリマーマトリックスタイプを有する布地を単一の複合構造物へと組み合わせることにより、異なるタイプの布地を組み合わせるハイブリッド複合材が開発されてきた。例えば、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．によって共同所有される米国特許第８，８５３，１０５号は、高靭性研磨繊維を含む織布繊維層、編物繊維層、又は不織布繊維の第１のセクションと、ポリオレフィン繊維を含む織布繊維層又は編物繊維層の第２のセクションと、ポリオレフィン繊維を含む不織繊維層の第３のセクションとを含む、ヘルメットシェルを教示している。各セクションを形成する繊維層の各々において、繊維層は、樹脂マトリックスを含む。３つの異なる布地タイプの利点を組み合わせるこの３セクションハイブリッド複合材は、高エネルギーライフル銃弾に対して優れた耐性を有することが見出されている。米国付与前公開第２０１３／０２１２７６３号（同様にＨｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．により共同所有される）は、ヘルメット防護具に有用な別のハイブリッド構造を教示しており、この構造は、ポリオレフィンの織布、編地、又は不織布の第２のセクションに結合したアラミド織布の第１のセクションを含み、全ての繊維層は、樹脂マトリックスを含む。米国付与前公開第２０１３／０２１２７６３号の第２の実施形態は、更に、アラミド布地のセクション及びポリオレフィン布地のセクションを、ガラス繊維系布地のセクションと組み合わせることを更に教示しており、各セクションは、樹脂マトリックス中に繊維を含む。 To address such complex and diverse needs, woven and nonwoven fabrics have been combined into a single composite structure, fabrics of different fiber types have been combined, or fabrics with different polymer matrix types have been combined into single fabrics. Hybrid composites have been developed that combine different types of fabrics by combining them into one composite structure. For example, Honeywell International Inc. co-owned U.S. Pat. No. 8,853,105 discloses a woven fibrous layer, knitted fibrous layer, or first section of nonwoven fibers comprising high tenacity abrasive fibers and a woven fibrous layer or A helmet shell is taught that includes a second section of a knitted fibrous layer and a third section of a nonwoven fibrous layer comprising polyolefin fibers. In each of the fibrous layers forming each section, the fibrous layers include a resin matrix. This three-section hybrid composite, which combines the advantages of three different fabric types, has been found to have excellent resistance to high energy rifle bullets. U.S. Pre-Grant Publication No. 2013/0212763 (also commonly owned by Honeywell International Inc.) teaches another hybrid construction useful for helmet armor, which is a polyolefin woven, knitted All fibrous layers comprise a resin matrix, comprising a first section of woven aramid fabric bonded to a second section of ground or nonwoven fabric. A second embodiment of US Pre-Grant Publication No. 2013/0212763 further teaches combining a section of aramid fabric and a section of polyolefin fabric with a section of fiberglass-based fabric, each section comprising: Contains fibers in a resin matrix.

上記のハイブリッド複合材は、複合材重量及び構造を考慮して抗バリスティック特性を最大化するように特に設計されているが、多くの他のハイブリッド構造が既知であり、成分材料の特定の特性に応じて広範囲の利益を享受することができる。例えば、米国特許第７，６０１，６５４号は、耐火性を提供するために耐火性繊維ガラスの層が組み込まれている多成分ハイブリッド構造を教示している。別の例として、米国特許第７，９１０，５０２号は、１つのパネルが、所望の疎水特性及び疎油特性を有する構造を提供する加水分解安定性の極性ポリマーコーティングを組み込む、３パネルハイブリッド構造を教示している。 Although the hybrid composites described above are specifically designed to maximize anti-ballistic properties given the composite weight and structure, many other hybrid structures are known and require specific properties of the component materials. A wide range of benefits can be enjoyed depending on For example, US Pat. No. 7,601,654 teaches a multicomponent hybrid structure that incorporates layers of fire resistant fiberglass to provide fire resistance. As another example, U.S. Pat. No. 7,910,502 discloses a three-panel hybrid structure in which one panel incorporates a hydrolytically stable polar polymer coating that provides the structure with desired hydrophobic and oleophobic properties. is teaching

ハイブリッド構造の様々な利点が広く認識されているが、ハイブリダイゼーションは、いくつかの用途においてその有用性を制限する本質的な欠点を有する。特に織物分野では、特定の繊維タイプが、その繊維タイプと化学的に異なる接着剤に対するよりも、繊維タイプと化学的に類似している接着剤に対して、より大きな天然親和性を有する。したがって、異なる繊維タイプから形成された２つの異種布地を組み合わせると、単一の従来の中間接着剤が両方の布地に強く結合しないため、結合強度が本質的に弱くなる。これは、繊維層同士の結合不良が、弾丸衝撃時又は経時的に複合材料内の離層をもたらし得、これは、壊滅的かつ更には致命的な結果をもたらし得るため、耐バリスティック性複合防護具の分野において特に懸念されている。したがって、結合強度を犠牲にすることなく、ハイブリッド繊維複合材を化学的に異種の繊維材料から形成することができる解決策に対する必要性が、当該技術分野において存在する。本開示は、この必要性に対する解決策を提供する。 Although various advantages of hybrid structures are widely recognized, hybridization has inherent drawbacks that limit its usefulness in some applications. Especially in the textile sector, a particular fiber type has a greater natural affinity for adhesives that are chemically similar to the fiber type than for adhesives that are chemically different from that fiber type. Therefore, when combining two dissimilar fabrics formed from different fiber types, the bond strength is inherently weak because a single conventional intermediate adhesive does not bond strongly to both fabrics. This is because poor bonding between fiber layers can lead to delamination within the composite during bullet impact or over time, which can have catastrophic and even fatal consequences, thus making ballistic resistant composites Of particular concern in the field of personal protective equipment. Therefore, there is a need in the art for solutions that allow hybrid fiber composites to be formed from chemically dissimilar fiber materials without sacrificing bond strength. The present disclosure provides a solution to this need.

本開示は、繊維複合材料、及び布地構成要素を共に接着するための多成分接着システムを提供する。多成分接着システムは、同じ繊維タイプの２つの繊維層を共に接着することができるが、異種繊維タイプの繊維性二繊維層を含むハイブリッド材料の接着に特に適している。したがって、本開示は、より具体的には、少なくとも２つの異なる繊維層構成要素と、布地構成要素を共に接着するための多成分接着システムとを組み込む、ハイブリッド繊維複合材料を提供する。固有の接着剤システムは、さもなければ互いから容易に離層し、剥離し、かつ防護用途での使用に許容できないものとしている、布地構成要素間の結合強度を強化する。接着剤システムの構成要素は、互いに強く接合するだけでなく、布地要素にも強く接合し、それによって、当該技術分野において重要な必要性に対する解決策を提供する。 The present disclosure provides a multi-component adhesive system for bonding together fiber composites and fabric components. Multi-component bonding systems can bond together two fibrous layers of the same fiber type, but are particularly suitable for bonding hybrid materials comprising two fibrous layers of dissimilar fiber types. Accordingly, the present disclosure more specifically provides hybrid fiber composites incorporating at least two different fiber layer components and a multi-component adhesive system for bonding the fabric components together. The unique adhesive system enhances the bond strength between fabric components that would otherwise easily delaminate and peel from one another, rendering them unacceptable for use in protective applications. The components of the adhesive system not only bond strongly to each other, but also to the fabric elements, thereby providing a solution to an important need in the art.

具体的には、複合材であって、
ａ）１つ以上の繊維プライを含む第１の繊維層であって、当該第１の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、第１の繊維層と、
ｂ）第１の繊維層に結合された第２の繊維層であって、当該第２の繊維層が、１つ以上の繊維プライを含み、当該第２の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、第２の繊維層と、
ｃ）当該第１の繊維層と当該第２の繊維層との間に位置付けられ、かつそれらの各々に結合された中間二重層フィルムであって、当該二重層フィルムが、第１の繊維層及び第２の繊維層を互いに結合する、中間二重層フィルムとを含み、当該二重層フィルムが、第１のポリマー層及び第２のポリマー層を含み、第１のポリマー層が、第１の繊維層と接触して位置決めされ、第２のポリマー層が、第２の繊維層と接触して位置決めされ、第１のポリマー層が、第１のポリマーを含み、第２のポリマー層が、第２のポリマーを含み、第１のポリマー及び第２のポリマーが、異なり、第１のポリマー層及び第２のポリマー層が、一体であり、かつ少なくとも部分的に共に融合しており、第１のポリマー層からのポリマー分子が、
第２のポリマー層からのポリマー分子と混合され、当該混合された分子が、２つのポリマー層の界面に分子の絡み合い領域を形成する、複合材が提供される。 Specifically, it is a composite material,
a) a first fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said first fibrous layer comprising a plurality of multifilament fibers;
b) a second fibrous layer bonded to the first fibrous layer, said second fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said second fibrous layer comprising a plurality of multifilament fibers; a second fibrous layer comprising
c) an intermediate bilayer film positioned between and bonded to each of said first fibrous layer and said second fibrous layer, said bilayer film comprising said first fibrous layer and said second fibrous layer; an intermediate bilayer film bonding the second fibrous layer to each other, the bilayer film comprising a first polymeric layer and a second polymeric layer, the first polymeric layer joining the first fibrous layer; and a second polymer layer is positioned in contact with the second fibrous layer, the first polymer layer comprising the first polymer, the second polymer layer comprising the second comprising a polymer, wherein the first polymer and the second polymer are different, the first polymer layer and the second polymer layer are unitary and at least partially fused together, and the first polymer layer A polymer molecule from
A composite is provided that is mixed with polymer molecules from a second polymer layer, the mixed molecules forming a region of molecular entanglement at the interface of the two polymer layers.

また、複合材であって、
ａ）１つ以上の繊維プライを含む第１の繊維層であって、当該第１の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、第１の繊維層と、
ｂ）第１の繊維層に結合された第２の繊維層であって、当該第２の繊維層が、１つ以上の繊維プライを含み、当該第２の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、第２の繊維層と、
ｃ）当該第１の繊維層と当該第２の繊維層との間に位置付けられ、かつそれらの各々に結合された中間多成分接着システムであって、当該多成分接着システムが、第１の繊維層及び第２の繊維層を互いに結合する、中間多成分接着システムとを含み、当該多成分接着システムが、少なくとも第１のポリマー層、第２の
ポリマー層、及び当該第１のポリマー層と当該第２のポリマー層との間に配設された接着促進剤を含み、第１のポリマー層が、第１の繊維層と接触して位置決めされ、第２のポリマー層が、第２の繊維層と接触して位置決めされ、第１のポリマー層が、第１のポリマーを含み、第２のポリマー層が、第２のポリマーを含み、第１のポリマー及び第２のポリマーが、異なり、接着促進剤が、第１のポリマー層及び第２のポリマー層を互いに接着させるのを補助する、複合材も提供される。 In addition, the composite material
a) a first fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said first fibrous layer comprising a plurality of multifilament fibers;
b) a second fibrous layer bonded to the first fibrous layer, said second fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said second fibrous layer comprising a plurality of multifilament fibers; a second fibrous layer comprising
c) an intermediate multi-component adhesive system positioned between and bonded to each of said first fibrous layer and said second fibrous layer, said multi-component adhesive system an intermediate multi-component adhesive system bonding the layers and the second fibrous layer to each other, the multi-component adhesive system comprising at least the first polymer layer, the second polymer layer, and the first polymer layer and the second polymer layer; an adhesion promoter disposed between the second polymer layer, the first polymer layer positioned in contact with the first fibrous layer, the second polymer layer contacting the second fibrous layer; wherein the first polymer layer comprises a first polymer, the second polymer layer comprises a second polymer, the first polymer and the second polymer are different, and the adhesion-promoting Composites are also provided in which the agent assists in adhering the first polymer layer and the second polymer layer to each other.

更に、複合材を形成する方法であって、
ａ）１つ以上の繊維プライを含む第１の繊維層を提供することであって、当該第１の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、提供することと、
ｂ）１つ以上の繊維プライを含む第２の繊維層を提供することであって、当該第２の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、提供することと、
ｃ）第１の繊維層を第２の繊維層に中間二重層フィルムで結合することであって、当該二重層フィルムが、第１のポリマー層及び第２のポリマー層を含み、第１のポリマー層が、第１の繊維層と接触して位置決めされ、第２のポリマー層が、第２の繊維層と接触して位置決めされ、第１のポリマー層が、第１のポリマーを含み、第２のポリマー層が、第２のポリマーを含み、第１のポリマー及び第２のポリマーが、異なり、第１のポリマー層及び第２のポリマー層が、一体であり、かつ少なくとも部分的に共に融合しており、第１のポリマー層からのポリマー分子が、第２のポリマー層からのポリマー分子と混合され、当該混合された分子が、２つのポリマー層の界面で分子の絡み合い領域を形成することとを含む、方法が提供される。 Further, a method of forming a composite comprising:
a) providing a first fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said first fibrous layer comprising a plurality of multifilament fibers;
b) providing a second fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said second fibrous layer comprising a plurality of multifilament fibers;
c) bonding the first fibrous layer to the second fibrous layer with an intermediate bilayer film, the bilayer film comprising a first polymer layer and a second polymer layer, the first polymer layer A layer is positioned in contact with the first fibrous layer, a second polymeric layer is positioned in contact with the second fibrous layer, the first polymeric layer comprises the first polymer, the second comprises a second polymer, the first polymer and the second polymer are different, and the first polymer layer and the second polymer layer are integral and at least partially fused together wherein polymer molecules from the first polymer layer are mixed with polymer molecules from the second polymer layer, the mixed molecules forming a region of molecular entanglement at the interface of the two polymer layers; A method is provided, comprising:

また更に、複合材を形成する方法であって、
ａ）１つ以上の繊維プライを含む第１の繊維層を提供することであって、当該第１の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、提供することと、
ｂ）１つ以上の繊維プライを含む第２の繊維層を提供することであって、当該第２の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、提供することと、
ｃ）第１の繊維層を第２の繊維層に中間多成分接着システムで結合することであって、当該多成分接着システムが、第１のポリマー層、第２のポリマー層、第１のポリマー層と第２のポリマー層との間に配設された接着促進剤を含み、第１のポリマー層が、第１の繊維層と接触して位置決めされ、第２のポリマー層が、第２の繊維層と接触して位置決めされ、第１のポリマー層が、第１のポリマーを含み、第２のポリマー層が、第２のポリマーを含み、第１のポリマー及び第２のポリマーが、異なり、接着促進剤が、第１のポリマー層及び第２のポリマー層を互いに接着させるのを補助する、結合することとを含む、方法が提供される。 Still further, a method of forming a composite comprising:
a) providing a first fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said first fibrous layer comprising a plurality of multifilament fibers;
b) providing a second fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said second fibrous layer comprising a plurality of multifilament fibers;
c) bonding the first fibrous layer to the second fibrous layer with an intermediate multi-component adhesive system, the multi-component adhesive system comprising the first polymer layer, the second polymer layer, the first polymer layer; an adhesion promoter disposed between the layer and the second polymer layer, the first polymer layer being positioned in contact with the first fibrous layer; positioned in contact with the fibrous layer, the first polymer layer comprising a first polymer, the second polymer layer comprising a second polymer, the first polymer and the second polymer being different, and bonding, wherein the adhesion promoter assists in adhering the first polymer layer and the second polymer layer to each other.

２つのポリマー層間の界面に分子絡み合い領域を有する二重層接着フィルムの側面概略図である。1 is a schematic side view of a dual layer adhesive film having a region of molecular entanglement at the interface between two polymer layers; FIG. ２つのポリマー層間に接着促進剤を含む多成分接着システムの側面概略図である。1 is a schematic side view of a multi-component adhesive system containing an adhesion promoter between two polymer layers; FIG. 二重層接着フィルムを含む複合材の側面概略図である。1 is a schematic side view of a composite including a double layer adhesive film; FIG.

本明細書に提供される複合材は、２つ以上の異なる繊維層を含み、各層は、１つ以上の繊維プライを含む。各繊維層の繊維プライの各々は、複数の繊維を含み、各プライは、任意選択的に繊維上にポリマー結合剤材料を有する。最も広義には、第１及び第２の表面を有する第１の繊維層、並びに第１及び第２の表面を有する第２の繊維層は、第１の繊維層の第２の表面が多成分接着システムによって第２の層の第１の表面に接着結合されるように、共に結合される。 The composites provided herein include two or more different fibrous layers, each layer including one or more fibrous plies. Each of the fibrous plies of each fibrous layer comprises a plurality of fibers, each ply optionally having a polymeric binder material on the fibers. Most broadly, a first fibrous layer having first and second surfaces and a second fibrous layer having first and second surfaces, wherein the second surface of the first fibrous layer is multicomponent They are bonded together such that they are adhesively bonded to the first surface of the second layer by an adhesive system.

本明細書で使用される場合、「繊維」は、長さ寸法が、幅及び厚さの横断寸法よりもはるかに大きい、ポリマー材料のストランドなどの、材料の長いストランドである。繊維は、「ステープル」又は「ステープル繊維」と当該技術分野において称されるストランドの短い区分よりもむしろ、長い、連続したストランドが好ましい。通常の定義による「ストランド」は、糸又は繊維などの単一の、薄い、長さのものである。本明細書で使用するための繊維の断面は、大きく異なってもよく、断面が円形、平坦、又は長円であってもよい。ストランドはまた、フィラメントの直線軸又は長手方向軸から突出している、１つ以上の規則的な又は不規則な突出部を有する、不規則な又は規則的な複数の突出部のある断面のものであってもよい。したがって、用語「繊維」は、規則的な又は不規則な断面を有する、フィラメント、リボン、ストリップ等を含む。単繊維は、１本のフィラメントだけから、又は複数のフィラメントから形成されてもよい。１本だけのフィラメントから形成された繊維は、本明細書では、「単一フィラメント」繊維、又は「モノフィラメント」繊維のいずれかと称され、複数のフィラメントから形成された繊維は、本明細書では、「マルチフィラメント」繊維と称される。本明細書で定義されるように、マルチフィラメント繊維としては、好ましくは２～約３０００フィラメント、より好ましくは２～１０００フィラメント、更により好ましくは３０～５００フィラメント、更により好ましくは４０～５００フィラメント、更により好ましくは約４０フィラメント～約２４０フィラメント、及び最も好ましくは約１２０～約２４０フィラメントが挙げられる。マルチフィラメント繊維はまた、多くの場合、当該技術分野において、繊維束又はフィラメントの束と称される。本明細書で使用される場合、用語「糸（ｙａｒｎ）」は、複数のフィラメントからなる単一ストランドとして定義され、「マルチフィラメント繊維」と交換可能に使用される。用語「靭性」は、応力を受けていない試料の、線密度（デニール）単位当たりの力（グラム）として表現される、引張強度を指す。用語「初期引張弾性率」は、引張の変化に対するデニール当たりの重力グラム（ｇ／ｄ）で表され、元の繊維／テープの長さ（インチ／インチ）の分数として表される、靭性の変化の比を指す。 As used herein, a "fiber" is a long strand of material, such as a strand of polymeric material, whose length dimension is much greater than the transverse dimensions of width and thickness. The fibers are preferably long, continuous strands, rather than short segments of strands referred to in the art as "staples" or "staple fibers." A "strand" according to its ordinary definition is a single, thin, length of thing, such as a thread or fibre. The cross-section of fibers for use herein may vary widely and may be circular, flat, or oval in cross-section. Strands may also be of irregular or regular multi-lobed cross-section having one or more regular or irregular protrusions projecting from the linear or longitudinal axis of the filaments. There may be. The term "fiber" thus includes filaments, ribbons, strips, etc., having regular or irregular cross-sections. A monofilament may be formed from only one filament or from multiple filaments. Fibers formed from only one filament are referred to herein as either "single filament" fibers or "monofilament" fibers, and fibers formed from multiple filaments are referred to herein as: Referred to as "multifilament" fibers. As defined herein, multifilament fibers preferably have 2 to about 3000 filaments, more preferably 2 to 1000 filaments, even more preferably 30 to 500 filaments, even more preferably 40 to 500 filaments, Even more preferably about 40 filaments to about 240 filaments, and most preferably about 120 to about 240 filaments. Multifilament fibers are also often referred to in the art as fiber bundles or bundles of filaments. As used herein, the term "yarn" is defined as a single strand composed of multiple filaments and is used interchangeably with "multifilament fiber." The term "toughness" refers to the tensile strength of an unstressed sample, expressed as force (grams) per unit of linear density (denier). The term "initial tensile modulus" is expressed in grams of gravity per denier (g/d) for a change in tension, expressed as a fraction of the original fiber/tape length (in/in), the change in toughness refers to the ratio of

用語「デニール」は、９０００メートルの繊維／糸当たりのグラムでの質量と等しい、線密度の単位である。この点については、各層を形成する繊維は、任意の好適なデニールのものであってもよい。例えば、繊維は、約５０～約５０００デニール、より好ましくは約２００～約５０００デニール、更により好ましくは約３００～約３０００デニール、最も好ましくは約３５０～約１０００デニールのデニールを有してよい。 The term "denier" is a unit of linear density equal to mass in grams per 9000 meters of fiber/yarn. In this regard, the fibers forming each layer may be of any suitable denier. For example, the fibers may have a denier of from about 50 to about 5000 denier, more preferably from about 200 to about 5000 denier, even more preferably from about 300 to about 3000 denier, and most preferably from about 350 to about 1000 denier.

本明細書で使用される場合、繊維「層」は、一方向に配向されたか、又はランダムに配向された（例えば、フェルト）不織繊維の単一プライ、単一の一体型構造に圧密化されている不織繊維の複数のプライ、織布の単一プライ、単一の一体型構造に圧密化されている複数の織布プライ、編地の単一プライ、又は単一の一体型構造に圧密化されている複数の編地プライを含む、任意のタイプの単軸布又は多軸布を含み得る。この点については、「層」は、ほぼ平面的な外側前／頂部（第１の）表面、及び同様にほぼ平面的な外側後／底部（第２の）表面を有する、ほぼ平面的な配置を説明している。本明細書で使用される場合、用語「繊維プライ」は、一方向に配向された繊維の単一の配列、単一の織布、単一の編地又は単一のフェルト布を指す。各繊維プライはまた、第１の表面及び第２の表面の両方を有し、複数の「繊維プライ」は、繊維構造の１つ以上のプライを説明している。一方向に配向された繊維の「単一プライ」は、一方向の、実質的に平行な配列に整列された繊維の配置を含む。このタイプの繊維配置はまた、当該技術分野において、「ユニテープ（ｕｎｉｔａｐｅ）」、「一方向テープ」、「ＵＤ」、又は「ＵＤＴ」としても知られている。本明細書で使用される場合、「配列」は、織布及び編地を除く、繊維又は糸の規則正しい配置を説明し、「平行な配列」は、繊維又は糸の規則正しい、隣り合った、平面配向の平行な配置を説明している。「配向された繊維」との関係で使用される場合、用語「配向された」は、繊維の伸びよりはむしろ、繊維の整列方向を指す。用語「布」は、プライの圧密化／成形の有無にかかわらず、１つ以上の繊維プライを含み得る繊維構造を説明している。一方向繊維から形成された不織布は、典型的には、実質的に同一の広がりを持つ様式で互いに面と面で積層され、圧密化されている複数の不織繊維プライを含む。本明細書で使用されるとき、「単一層」構造は、複数のプライが、圧密化又は成形技術によって合体されている、１つ以上の個々のプライで構成された任意のモノリシック繊維構造を指す。用語「複合材料」は、要素の組み合わせを指し、繊維の組み合わせ、繊維プライの組み合わせ、及び繊維層の組み合わせをそれぞれ任意選択的に指してよいが、好ましくはポリマー結合剤材料を更に含む。 As used herein, a fiber “layer” is a single ply, single unitary structure of unidirectionally oriented or randomly oriented (e.g., felt) nonwoven fibers. plies of nonwoven fabric, single ply of woven fabric, multiple plies of woven fabric consolidated into a single unitary structure, single ply of knitted fabric, or single unitary structure It may comprise any type of uniaxial or multiaxial fabric, including a plurality of knitted fabric plies that have been consolidated to a uniform thickness. In this regard, a "layer" is a substantially planar arrangement having a substantially planar outer front/top (first) surface and a similarly substantially planar outer rear/bottom (second) surface. explains. As used herein, the term "fiber ply" refers to a single array of unidirectionally oriented fibers, a single woven fabric, a single knitted fabric, or a single felt fabric. Each fiber ply also has both a first surface and a second surface, and the plural "fiber plies" describe one or more plies of the fiber structure. A "single ply" of unidirectionally oriented fibers comprises an arrangement of fibers aligned in a unidirectional, substantially parallel array. This type of fiber arrangement is also known in the art as "unitape", "unidirectional tape", "UD" or "UDT". As used herein, "arrangement" describes an ordered arrangement of fibers or yarns, excluding woven and knitted fabrics, and "parallel arrangement" refers to an ordered, side-by-side, planar arrangement of fibers or yarns. A parallel arrangement of orientations is described. When used in the context of "oriented fibers", the term "oriented" refers to the direction of fiber alignment rather than fiber elongation. The term "fabric" describes a fibrous structure that may include one or more fibrous plies, with or without consolidation/shaping of the plies. Nonwoven fabrics formed from unidirectional fibers typically include a plurality of nonwoven fiber plies that are laminated face-to-face with one another in a substantially coextensive manner and consolidated. As used herein, a "single layer" structure refers to any monolithic fiber structure made up of one or more individual plies, where the plies are brought together by a compaction or molding technique. . The term "composite material" refers to a combination of elements, optionally fiber combinations, fiber ply combinations, and fiber layer combinations, respectively, but preferably further comprising a polymeric binder material.

本明細書で使用される場合、「低引張強度繊維」は、１０ｇ／デニール未満の靭性を有するものである。好適な低靭性繊維としては、非限定的に、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、低靭性ポリオレフィン繊維、又はこれらの組み合わせが挙げられる。これらの繊維タイプのうち、ナイロン繊維が最も好ましい。かかる繊維から形成される布は、広範に市販されている。本明細書で使用するのに特に好適なものは、市販のミリタリーグレードのナイロン布（当該技術分野では、ｍｉｌ規格ナイロン布とも称される）である。この点については、ミリタリーグレード又は「ｍｉｌ規格」（ミリタリー規格）ナイロンは、米国政府に対する販売の条件を満たすために米軍によって定められた特定の基準を満たす布を指す。ＭＩＬ－Ｔ－５０３８布、ＭＩＬ－Ｗ－４０８８布、ＭＩＬ－Ｗ－５６２５布、ＭＩＬ－Ｗ－１７３３７布、ＭＩＬ－Ｗ－２７０６５布、ＭＩＬ－Ｗ－４３６６８布、ＭＩＬ－ＤＴＬ－３２４３９布、Ａ－Ａ－５５３０１布、Ａ－Ａ－５９４０３布、Ａ－Ａ－５４９４０３ａ布、ＭＩＬ－Ｃ－３９５３布、ＭＩＬ－Ｃ－７２１９布、ＭＩＬ－Ｃ－１０７９９布、ＭＩＬ－Ｃ－１２３６９布、ＭＩＬ－Ｃ－４３１２８布、ＭＩＬ－Ｃ－４３７３４布、ＭＩＬ－Ｃ－４３７３４Ｄ－Ｃｌａｓｓ３布、ＭＩＬ－Ｃ－４３３７５布、及びＦｏｒｅｓｔｒｙ Ｓｅｒｖｉｃｅ（５１００－８６）布などいくつかの異なる仕様のナイロンウェビングが米国政府による使用条件を満たすとみなされおり、これらの全ては、本明細書において布層のうちの１つを形成するのに有用である。各ｍｉｌ規格は、意図されるタイプの防護用途に応じた、糸デニール、布の織密度、及び布の目付などの特性に対する要件と共に、材料がタクティカルベスト／ベストカバー／プレートキャリア用途など軍事用衣料用途で使用され得るときの特定の要件を示す。これらの一部はまた、軍の条件を満たすとみなされる、特定の偽装着色法を指定する。 As used herein, a "low tensile strength fiber" is one that has a tenacity of less than 10 g/denier. Suitable low tenacity fibers include, without limitation, nylon fibers, polyester fibers, polypropylene fibers, low tenacity polyolefin fibers, or combinations thereof. Of these fiber types, nylon fibers are most preferred. Fabrics formed from such fibers are widely available commercially. Particularly suitable for use herein are commercially available military grade nylon fabrics (also referred to in the art as mil-grade nylon fabrics). In this regard, military grade or "mil-rated" (military grade) nylon refers to fabrics that meet certain standards set by the US military to meet the requirements for sale to the US government. MIL-T-5038 fabric, MIL-W-4088 fabric, MIL-W-5625 fabric, MIL-W-17337 fabric, MIL-W-27065 fabric, MIL-W-43668 fabric, MIL-DTL-32439 fabric, A -A-55301 fabric, AA-59403 fabric, AA-549403a fabric, MIL-C-3953 fabric, MIL-C-7219 fabric, MIL-C-10799 fabric, MIL-C-12369 fabric, MIL- Several different specifications of nylon webbing, such as C-43128 fabric, MIL-C-43734 fabric, MIL-C-43734D-Class 3 fabric, MIL-C-43375 fabric, and Forestry Service (5100-86) fabric, are approved by the U.S. Government. All of these have been deemed acceptable and are useful in forming one of the fabric layers herein. Each mil-spec specifies whether the material is military clothing such as tactical vest/vest cover/plate carrier applications, along with requirements for properties such as yarn denier, fabric weave density, and fabric basis weight, depending on the type of protective application intended. Indicates specific requirements when it can be used in an application. Some of these also specify specific false-wear color schemes that are deemed to meet military requirements.

第１の繊維層の形成に特に有用である、１つの従来周知のタイプのｍｉｌ規格ナイロン布は、ＣＯＲＤＵＲＡ（登録商標）ブランドのナイロン布であり、これは、Ｉｎｖｉｓｔａ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ Ｓ．Ａ Ｒ．Ｌ．Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥ（少なくとも軍用規格ＭＩＬ－Ｗ－４３６６８／Ａ－Ａ－５５３０１に分類される）から市販される。本明細書に考察されるように、かかる市販のナイロン織布は、場合によっては、撥水性ポリウレタンなど撥水性樹脂が少なくとも１つの表面にコーティングされるが、このコーティングは任意選択的であり、通常、関連するｍｉｌ規格に示される。ｍｉｌ規格による指定の有無にかかわらず、好ましいナイロン布は、低デニールのリップストップ生地（およそ３０～１００デニール）～高デニールのバリスティック生地（およそ４００～１５００デニール）の範囲のデニール及び重量の範囲で入手可能である。外側繊維材料に特に好ましい繊維は、４００～２０００デニール、より好ましくは約５００～約１５００デニール、最も好ましくは約５００～約１０００デニールのデニールを有するナイロン繊維である。 One previously known type of mil-grade nylon fabric that is particularly useful in forming the first fibrous layer is CORDURA® brand nylon fabric, which is available from Invista North America S.A. AR L. It is commercially available from Wilmington, DE (classified at least to military specification MIL-W-43668/AA-55301). As discussed herein, such commercially available woven nylon fabrics are optionally coated on at least one surface with a water-repellent resin, such as a water-repellent polyurethane, although this coating is optional and generally , as indicated in the relevant mil standard. Preferred nylon fabrics, whether specified by mil spec or not, range in denier and weight from low denier ripstop fabrics (approximately 30-100 denier) to high denier ballistic fabrics (approximately 400-1500 denier). available at Particularly preferred fibers for the outer fibrous material are nylon fibers having a denier of from 400 to 2000 denier, more preferably from about 500 to about 1500 denier, and most preferably from about 500 to about 1000 denier.

本明細書で使用される場合、「高引張強度」繊維は、各々ＡＳＴＭ Ｄ２２５６によって測定された、少なくとも１０ｇ／デニールの靭性、少なくとも約１５０ｇ／デニール以上の初期引張弾性率、少なくとも約８Ｊ／ｇ以上の破断エネルギーを有するものである。好ましい高引張強度繊維は、少なくとも約１５ｇ／デニール、より好ましくは少なくとも約２０ｇ／デニール、更により好ましくは少なくとも約２７ｇ／デニールの靭性、より好ましくは約２８ｇ／デニール～約６０ｇ／デニール、更により好ましくは約３３ｇ／デニール～約６０ｇ／デニール、更により好ましくは３９ｇ／デニール以上、更により好ましくは少なくとも３９ｇ／デニール～約６０ｇ／デニール、更により好ましくは４０ｇ／デニール以上、更により好ましくは４３ｇ／デニール以上、又は少なくとも４３．５ｇ／デニール、更により好ましくは約４５ｇ／デニール～約６０ｇ／デニール、更により好ましくは少なくとも４５ｇ／デニール、少なくとも約４８ｇ／デニール、少なくとも約５０ｇ／デニール、少なくとも約５５ｇ／デニール、又は少なくとも約６０ｇ／デニールの靭性を有する。 As used herein, a "high tensile strength" fiber has a tenacity of at least 10 g/denier, an initial tensile modulus of at least about 150 g/denier or greater, and a tensile modulus of at least about 8 J/g or greater, each measured by ASTM D2256. has a breaking energy of Preferred high tensile strength fibers have a tenacity of at least about 15 g/denier, more preferably at least about 20 g/denier, even more preferably at least about 27 g/denier, more preferably from about 28 g/denier to about 60 g/denier, even more preferably is about 33 g/denier to about 60 g/denier, even more preferably 39 g/denier or greater, even more preferably at least 39 g/denier to about 60 g/denier, even more preferably 40 g/denier or greater, even more preferably 43 g/denier or greater, or at least 43.5 g/denier, even more preferably from about 45 g/denier to about 60 g/denier, even more preferably at least 45 g/denier, at least about 48 g/denier, at least about 50 g/denier, at least about 55 g/denier , or a toughness of at least about 60 g/denier.

好適な高靭性繊維としては、非限定的に、高分子量ポリエチレン繊維、特に超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷ ＰＥ）繊維、及びポリプロピレン繊維などのポリオレフィン繊維が挙げられる。アラミド繊維、特にパラアラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、伸びきり鎖ポリビニルアルコール繊維、伸びきり鎖ポリアクリロニトリル繊維、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ポリベンゾチアゾール（ＰＢＴ）繊維、液晶コポリエステル繊維、剛性ロッド繊維（Ｍ５（登録商標）繊維など）、並びに電気グレード繊維ガラス（Ｅガラス、良好な電気特性を有する低アルカリホウケイ酸ガラス）、構造グレード繊維ガラス（Ｓガラス、高強度マグネシア－アルミナ－ケイ酸）、及び耐性グレード繊維ガラス（Ｒガラス、酸化マグネシウム又は酸化カルシウムを有しない高強度アルミノケイ酸ガラス）を含むガラス繊維もまた好適である。これらの繊維タイプの各々は、当該技術分野で従来既知である。また、ポリマー繊維を製造するために好適なのは、コポリマー、ブロックポリマー、及び上記の材料のブレンドである。 Suitable high tenacity fibers include, but are not limited to, high molecular weight polyethylene fibers, particularly ultra high molecular weight polyethylene (UHMW PE) fibers, and polyolefin fibers such as polypropylene fibers. Aramid fibers, especially para-aramid fibers, polyamide fibers, polyethylene terephthalate fibers, polyethylene naphthalate fibers, extended chain polyvinyl alcohol fibers, extended chain polyacrylonitrile fibers, polybenzoxazole (PBO) fibers, polybenzothiazole (PBT) fibers, liquid crystals Copolyester fibers, rigid rod fibers (such as M5® fiber), as well as electrical grade fiberglass (E-glass, low alkali borosilicate glass with good electrical properties), structural grade fiberglass (S-glass, high strength magnesia). -alumina-silicate), and glass fibers including resistance grade fiberglass (R-glass, high strength aluminosilicate glass without magnesium oxide or calcium oxide) are also suitable. Each of these fiber types are conventionally known in the art. Also suitable for making polymer fibers are copolymers, block polymers, and blends of the above materials.

最も好ましい高靭性繊維タイプは、ポリエチレン繊維（特に伸びきり鎖ポリエチレン繊維）、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、液晶コポリマー繊維、ポリプロピレン繊維（特に高配向性伸びきり鎖ポリプロピレン繊維）、ポリビニルアルコール繊維、ポリアクリロニトリル繊維、繊維ガラス、及び剛直棒状繊維、特にＭ５（登録商標）剛直棒状繊維である。特に最も好ましいのは、超高分子量ポリエチレン繊維及びパラアラミド繊維である。 The most preferred high tenacity fiber types are polyethylene fibers (especially extended chain polyethylene fibers), aramid fibers, PBO fibers, liquid crystal copolymer fibers, polypropylene fibers (especially highly oriented extended chain polypropylene fibers), polyvinyl alcohol fibers, polyacrylonitrile fibers. , fiberglass, and rigid rod fibers, especially M5® rigid rod fibers. Most particularly preferred are ultra-high molecular weight polyethylene fibers and para-aramid fibers.

ポリエチレンの場合、好ましい繊維は、少なくとも３００，０００、好ましくは少なくとも１００万、及びより好ましくは２００万～５００万の分子量を有する、伸びきり鎖ポリエチレンである。かかる伸びきり鎖ポリエチレン（ＥＣＰＥ）繊維は、参照により本明細書に援用される、米国特許第４，１３７，３９４号若しくは同第４，３５６，１３８号に記載されているような溶液紡糸プロセスで成長され得るか、又は全てが参照により本明細書に援用される、米国特許第４，４１３，１１０号、同第４，５３６，５３６号、同第４，５５１，２９６号、同第４，６６３，１０１号、同第５，００６，３９０号、同第５，０３２，３３８号、同第５，５７８，３７４号、同第５，７３６，２４４号、同第５，７４１，４５１号、同第５，９５８，５８２号、同第５，９７２，４９８号、同第６，４４８，３５９号、同第６，７４６，９７５号、同第６，９６９，５５３号、同第７，０７８，０９９号、同第７，３４４，６６８号、及び米国特許出願公開第２００７／０２３１５７２号に記載されているようなゲル構造を形成するための溶液から紡績され得る。特に好ましい繊維タイプは、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．よりＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）の商標で販売されているＵＨＭＷポリエチレン繊維のいずれかである。ＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）繊維は、当該技術分野において周知である。他の有用なポリエチレン繊維タイプとしてはまたＲｏｙａｌ ＤＳＭ Ｎ．Ｖ．Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｈｅｅｒｌｅｎ，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）から市販されているＤＹＮＥＥＭＡ（登録商標）ＵＨＭＷ ＰＥ糸が挙げられる。 In the case of polyethylene, preferred fibers are extended chain polyethylenes having a molecular weight of at least 300,000, preferably at least 1 million, and more preferably 2-5 million. Such extended chain polyethylene (ECPE) fibers are prepared in a solution spinning process as described in US Pat. Nos. 4,137,394 or 4,356,138, incorporated herein by reference. U.S. Pat. Nos. 4,413,110; 4,536,536; 4,551,296; 663,101, 5,006,390, 5,032,338, 5,578,374, 5,736,244, 5,741,451, Nos. 5,958,582, 5,972,498, 6,448,359, 6,746,975, 6,969,553, 7,078 , 099; 7,344,668; and US Patent Application Publication No. 2007/0231572. A particularly preferred fiber type is Honeywell International Inc. any of the UHMW polyethylene fibers sold under the SPECTRA® trademark. SPECTRA® fibers are well known in the art. Other useful polyethylene fiber types also include Royal DSM N.T. V. DYNEEMA® UHMW PE yarn commercially available from the Corporation of Heerlen, The Netherlands.

ＵＨＭＷ ＰＥ繊維を形成するために特に好ましい方法は、最も好ましくは繊維がマルチフィラメント繊維である、少なくとも３９ｇ／デニールの靭性を有するＵＨＭＷ ＰＥ繊維を製造可能なプロセスである。最も好ましいプロセスとしては、共同所有される米国特許第７，８４６，３６３号、同第８，３６１，３６６号、同第８，４４４，８９８号、同第８，７４７，７１５号、及び米国公開第２０１１－０２６９３５９号に記載されているものが挙げられ、それらの開示が、参照により本明細書と首尾一貫した範囲で本明細書に援用される。かかるプロセスは、「ゲル紡糸」プロセス又は「溶液紡糸」プロセスと称され、超高分子量ポリエチレンの溶液及び溶剤が形成され、続いて溶液をマルチオリフィス紡糸口金に通して押出して溶液フィラメントを形成し、溶液フィラメントをゲルフィラメントに冷却し、溶剤を抽出して乾燥フィラメントを形成する。これらの乾燥フィラメントは、当該技術分野において繊維又は糸のいずれかとして称される、束に寄せ集められる。次いで、繊維／糸は、最大引き延ばし限度まで延伸されて（引き延ばされて）靭性を高める。 A particularly preferred method for forming UHMW PE fibers is a process capable of producing UHMW PE fibers having a tenacity of at least 39 g/denier, most preferably the fibers being multifilament fibers. Most preferred processes include co-owned U.S. Pat. No. 2011-0269359, the disclosures of which are incorporated herein by reference to the extent consistent therewith. Such processes, referred to as "gel spinning" or "solution spinning" processes, form a solution of ultra-high molecular weight polyethylene and a solvent, and then extrude the solution through a multi-orifice spinneret to form solution filaments; The solution filaments are cooled into gel filaments and the solvent is extracted to form dry filaments. These dry filaments are assembled into bundles, referred to in the art as either fibers or threads. The fiber/yarn is then drawn (stretched) to a maximum draw limit to increase toughness.

好ましいアラミド（芳香族ポリアミド）繊維は周知であり、市販されており、例えば、米国特許第３，６７１，５４２号に記載されている。例えば、有用なアラミドフィラメントは、ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）の商標でＤｕＰｏｎｔによって商業的に製造されている。また、本明細書で有用なのは、ＤｕＰｏｎｔ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥ）によってＮＯＭＥＸ（登録商標）の商標で商業的に製造されているポリ（ｍ－フェニレンイソフタルアミド）繊維、Ｔｅｉｊｉｎ Ａｒａｍｉｄ Ｇｍｂｈ（Ｇｅｒｍａｎｙ）によってＴＷＡＲＯＮ（登録商標）の商標で商業的に製造されている繊維、Ｋｏｌｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｋｏｒｅａ）によってＨＥＲＡＣＲＯＮ（登録商標）の商標で商業的に製造されているアラミド繊維、Ｋａｍｅｎｓｋ Ｖｏｌｏｋｎｏ ＪＳＣ（Ｒｕｓｓｉａ）によって商業的に製造されているｐ－アラミド繊維ＳＶＭ（商標）及びＲＵＳＡＲ（商標）、並びにＪＳＣ Ｃｈｉｍ Ｖｏｌｏｋｎｏ（Ｒｕｓｓｉａ）によって商業的に製造されているＡＲＭＯＳ（商標）ｐ－アラミド繊維である。 Preferred aramid (aromatic polyamide) fibers are well known and commercially available and are described, for example, in US Pat. No. 3,671,542. For example, useful aramid filaments are commercially manufactured by DuPont under the KEVLAR® trademark. Also useful herein are poly(m-phenylene isophthalamide) fibers manufactured commercially under the trademark NOMEX® by DuPont (Wilmington, DE), TWARON ( ® trademark, Kolon Industries, Inc.; (Korea) under the trademark HERACRON®, p-aramid fibers SVM™ and RUSAR™ commercially manufactured by Kamensk Volokno JSC (Russia), and ARMOS™ p-aramid fibers manufactured commercially by JSC Chim Volokno (Russia).

好適なＰＢＯ繊維は、市販されており、例えば、各々が参照として本明細書に援用される、米国特許第５，２８６，８３３号、同第５，２９６，１８５号、同第５，３５６，５８４号、同第５，５３４，２０５号、及び同第６，０４０，０５０号に開示されている。好適な液晶コポリエステル繊維は市販されており、例えば、それらの各々が参照により本明細書に援用される、米国特許第３，９７５，４８７号、同第４，１１８，３７２号、及び同第４，１６１，４７０号に開示されており、それらには、Ｋｕｒａｒａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）から市販されているＶＥＣＴＲＡＮ（登録商標）液晶コポリエステル繊維が含まれる。好適なポリプロピレン繊維は、参照として本明細書に援用される米国特許第４，４１３，１１０号に記載のような、高配向性伸びきり鎖ポリプロピレン（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｃｈａｉｎ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ＥＣＰＰ）繊維が挙げられる。好適なポリビニルアルコール（ＰＶ－ＯＨ）繊維は、例えば、参照として本明細書に援用される米国特許第４，４４０，７１１号及び同第４，５９９，２６７号に記載されている。好適なポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ、ＰＡＮ）繊維は、例えば、参照として本明細書に援用される米国特許第４，５３５，０２７号に開示されている。これらの繊維タイプの各々は、従来既知であり、広く市販されている。Ｍ５（登録商標）繊維は、ピリドビスイミダゾール－２，６－ジイル（２，５－ジヒドロキシ－ｐ－フェニレン）から形成され、これは最近Ｍａｇｅｌｌａｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（Ｒｉｃｈｍｏｎｄ、Ｖｉｒｇｉｎｉａ）によって製造され、例えば、各々が参照として本明細書に援用される米国特許第５，６７４，９６９号、同第５，９３９，５５３号、同第５，９４５，５３７号、及び同第６，０４０，４７８号に記載されている。用語「剛直棒状」繊維は、かかるピリドビスイミダゾール系繊維タイプに限定されず、多くのＰＢＯ及びアラミド繊維の品種が、多くの場合剛直棒状繊維と称される。市販のガラス繊維は、ＡＧＹ（Ａｉｋｅｎ、Ｓｏｕｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ）より市販のＳ２－ガラス（登録商標）Ｓ－ガラス繊維、３Ｂ Ｆｉｂｒｅｇｌａｓｓ（Ｂａｔｔｉｃｅ、Ｂｅｌｇｉｕｍ）より市販のＨｉＰｅｒＴｅｘ（商標）Ｅ－ガラス繊維、及びＳａｉｎｔ－Ｇｏｂａｉｎ（Ｃｏｕｒｂｅｖｏｉｅ、Ｆｒａｎｃｅ）からのＶＥＴＲＯＴＥＸ（登録商標）Ｒ－ガラス繊維が挙げられる。 Suitable PBO fibers are commercially available, for example U.S. Pat. Nos. 5,286,833; 5,296,185; 584, 5,534,205, and 6,040,050. Suitable liquid crystal copolyester fibers are commercially available, for example, U.S. Pat. Nos. 3,975,487, 4,118,372, and U.S. Pat. 4,161,470, which include Kuraray Co.; , Ltd. and VECTRAN® liquid crystal copolyester fibers commercially available from (Tokyo, Japan). Suitable polypropylene fibers include highly oriented extended chain polypropylene (ECPP) fibers as described in US Pat. No. 4,413,110, which is incorporated herein by reference. Suitable polyvinyl alcohol (PV-OH) fibers are described, for example, in US Pat. Nos. 4,440,711 and 4,599,267, incorporated herein by reference. Suitable polyacrylonitrile (PAN) fibers are disclosed, for example, in US Pat. No. 4,535,027, incorporated herein by reference. Each of these fiber types are conventionally known and widely available commercially. M5® fibers are formed from pyridobisimidazole-2,6-diyl (2,5-dihydroxy-p-phenylene), recently manufactured by Magellan Systems International (Richmond, Virginia), for example, described in U.S. Pat. Nos. 5,674,969, 5,939,553, 5,945,537, and 6,040,478, each of which is incorporated herein by reference It is The term "rigid-rod" fiber is not limited to such pyridobisimidazole-based fiber types, and many PBO and aramid fiber varieties are often referred to as rigid-rod fibers. Commercially available glass fibers include S2-Glass® S-Glass fiber from AGY (Aiken, South Carolina), HiPerTex® E-Glass fiber from 3B Fiberglass (Battice, Belgium), and Saint-Glass® E-Glass fiber from Battice, Belgium. VETROTEX® R-glass fibers from Gobain (Courbevoie, France).

第１の繊維層の低靭性繊維及び第２の繊維層の高靭性繊維の両方は、任意の好適なデニールのものであってもよい。低靭性繊維のための好ましい繊維デニールは、約４００～約２０００デニール、より好ましくは約５００～約１５００デニール、最も好ましくは約５００デニール～約１０００デニールである。５００又は１０００のデニールを有するナイロン繊維は、特に好ましい低靭性繊維である。高靭性繊維の好ましい繊維デニールは、約５０～約５０００デニール、より好ましくは約２００～５０００デニール、更により好ましくは約３００～約３０００デニール、最も好ましくは約３５０～約１０００デニールであってもよく、３７５デニール及び４００デニールのＵＨＭＷポリエチレン繊維又はパラアラミド繊維が、最も好ましい高靭性繊維である。 Both the low tenacity fibers of the first fibrous layer and the high tenacity fibers of the second fibrous layer may be of any suitable denier. Preferred fiber denier for low tenacity fibers are from about 400 to about 2000 denier, more preferably from about 500 to about 1500 denier, and most preferably from about 500 denier to about 1000 denier. Nylon fibers having a denier of 500 or 1000 are particularly preferred low tenacity fibers. Preferred fiber denier for high tenacity fibers may be from about 50 to about 5000 denier, more preferably from about 200 to 5000 denier, even more preferably from about 300 to about 3000 denier, most preferably from about 350 to about 1000 denier. , 375 and 400 denier UHMW polyethylene fibers or para-aramid fibers are the most preferred high tenacity fibers.

本開示の繊維材料のそれぞれは、一方向に配向された繊維から形成された織布、不織布、ランダムに配向された繊維から形成された不織フェルト布、又は編地を含む、単軸又は多軸布のいずれかのタイプを個々に含み得る。 Each of the fibrous materials of the present disclosure may be uniaxial or polyaxial, including woven fabrics formed from unidirectionally oriented fibers, nonwoven fabrics, nonwoven felt fabrics formed from randomly oriented fibers, or knitted fabrics. Any type of mandrel may be individually included.

織布は、平織り、千鳥綾織り、バスケット織り、朱子織り、綾織り、三次元織布、及びそれらのいくつかの変形のいずれかなどの、任意の布の織り方を使用する当該技術分野において周知である技術を使用して形成され得る。横糸の繊維が縦糸（経糸（ｆｉｌｌ））繊維に対して垂直に配向された、直交した０°／９０°配向に繊維が共に織られる平織りが、最も一般的であり、かつ好ましい。編布構造は、４つの主なタイプがトリコット、ラッシェル、ネット、及び配向構造である噛み合ったループで構成された構造である。ループ構造の性質のために、最初の３つの分類の編物は、繊維の強度の利点を十分に生かせないため、好適ではない。しかしながら、配向された編物構造は、微細なデニールの編目によって所定の位置に保持された、まっすぐに編み込まれた糸を使用する。繊維は、糸の交錯効果のために、織布に見られるクリンプの影響がなく、非常にまっすぐである。これらの撚られた糸は、技術的な要件に依存して、単軸、二軸、又は多軸方向に配向されることができる。耐荷重性の糸に撚るために使用される特定の編み器は、糸が貫通されないものが好ましい。 The woven fabric is in the art using any fabric weave, such as plain weave, houndstooth twill, basket weave, satin weave, twill weave, three-dimensional woven fabric, and any of several variations thereof. It can be formed using techniques that are well known. Plain weave, in which the fibers are woven together in an orthogonal 0°/90° orientation, with the weft fibers oriented perpendicular to the warp (fill) fibers, is the most common and preferred. Knitted fabric constructions are constructions composed of intermeshing loops of which the four main types are tricot, raschel, net, and oriented constructions. Due to the nature of the loop structure, the first three categories of knit fabrics are not preferred as they do not take full advantage of the fiber's strength. However, oriented knit constructions use straight knit yarns held in place by fine denier stitches. The fibers are very straight without the crimping effect found in woven fabrics due to the interlacing effect of the yarns. These twisted yarns can be oriented uniaxially, biaxially, or multiaxially, depending on technical requirements. The particular knitting machine used to twist the load-bearing yarn is preferably one in which the yarn is impenetrable.

不織一方向繊維プライ構造はまた、当該技術分野において従来のものであり、その製造方法もまた従来のものである。かかる従来の方法は、不織一方向構造を有することが所望される、本開示の繊維プライの全て又はいずれかの製造に用いられてよい。例えば、不織一方向繊維プライを形成する好ましい方法では、複数の繊維は配列に配置され、通常、実質的に平行な一方向配列に整列された複数の繊維を含む繊維フェブとして配置される。典型的なプロセスでは、繊維束は、クリールから供給され、ガイド及び１つ以上のスプレッダバーを通り、平行化櫛（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｎｇ ｃｏｍｂ）へと誘導される。典型的には、続いてポリマー結合剤材料で繊維をコーティングする。典型的な繊維束は、個々の繊維を約３０～約２０００有するであろう。スプレッダバー及び平行化櫛は、束にされた繊維を、分散し、広げ、平面配向の様式で隣り合わせに再編する。理想的な繊維の広がりは、個々のフィラメント又は個々の繊維が、単一繊維平面に互いに隣り合って位置され、繊維が互いに重なり合うことなく、実質的に一方向の平行な繊維の配列を形成することをもたらす。 Nonwoven unidirectional fiber ply constructions are also conventional in the art and their methods of manufacture are also conventional. Such conventional methods may be used to manufacture all or any of the fiber plies of the present disclosure that are desired to have a nonwoven unidirectional structure. For example, in a preferred method of forming a nonwoven unidirectional fiber ply, the plurality of fibers are arranged in an array, typically as a fiber fab comprising a plurality of fibers aligned in a substantially parallel unidirectional array. In a typical process, fiber bundles are fed from a creel, passed through a guide and one or more spreader bars, and directed to a collimating comb. Typically, the fibers are then coated with a polymeric binder material. A typical fiber bundle will have from about 30 to about 2000 individual fibers. Spreader bars and collimating combs spread, spread, and reorganize the bundled fibers side-by-side in a planar orientation fashion. The ideal fiber spread is such that the individual filaments or individual fibers are positioned next to each other in a single fiber plane, forming a substantially unidirectional parallel array of fibers without the fibers overlapping one another. Bring things.

フェルトはまた、当該技術分野において周知のいくつかの技術のうちの１つによって形成されてよい。フェルトは、ランダムに配向された繊維、好ましくは少なくとも一方が不連続繊維、好ましくは約０．２５インチ（０．６４ｃｍ）～約１０インチ（２５．４ｃｍ）の範囲の長さを有する短繊維の不織網目構造である。従来の方法としては、カーディング、流体積層（ｆｌｕｉｄ ｌａｙｉｎｇ）、メルトブロー、及びスピン積層が挙げられる。 Felts may also be formed by one of several techniques well known in the art. The felt is made of randomly oriented fibers, preferably discontinuous fibers in at least one of which, preferably staple fibers having lengths ranging from about 0.25 inches (0.64 cm) to about 10 inches (25.4 cm). It is a non-woven mesh structure. Conventional methods include carding, fluid laying, meltblowing, and spin lamination.

第１の繊維層、第２の繊維層、及びあらゆる他の任意選択の繊維層は各々、互いに対して繊維構造（すなわち、織布、不織布、又は編地）において、同じであっても異なっていてもよい。好ましい一実施形態では、複合物品は、異なるタイプの布地構造の組み合わせによって形成される。例えば、好ましい一実施形態では、第１の繊維層は、複数の（圧密）織布繊維プライを含み、第２の繊維層は、複数の（圧密）一方向不織繊維プライを含む。 The first fibrous layer, the second fibrous layer, and any other optional fibrous layer may each be the same or different in fiber construction (i.e., woven, non-woven, or knit) relative to each other. may In one preferred embodiment, the composite article is formed by combining different types of fabric constructions. For example, in one preferred embodiment, the first fibrous layer comprises a plurality of (consolidated) woven fibrous plies and the second fibrous layer comprises a plurality of (consolidated) unidirectional nonwoven fibrous plies.

更に別の実施形態では、第１及び第２の繊維層、並びにあらゆる他の任意選択の繊維層は、例えば、共同所有される米国特許第８，２６３，１１９号、同第８，６９７，２２０号、同第８，６８５，５１９号、同第８，８５２，７１４号、同第８，９０６，４８５号、同第９，１３８，９６１号、及び同第９，２９１，４４０号（それらの各々が、参照により本明細書と首尾一貫した範囲で本明細書に援用される）に記載されているように繊維テープへと変換された圧縮繊維で形成された織布である。米国特許第９，１３８，９６１号、及び同第９，２９１，４４０号はまた、本明細書に記載の繊維プライの１つ以上のマルチフィラメント繊維の代わりとして本明細書において有用であり得る非繊維テープを開示する。この点については、用語「テープ」は、その幅よりも大きい長さ、及び少なくとも約３：１の平均断面アスペクト比、すなわち、テープ物品の長さ全体の平均断面の最大寸法対最小寸法の比を有する材料の、平坦で、細い、モノリシックストリップを指す。繊維テープは１つ以上のフィラメントを含むテープであり、非繊維テープは、フィラメントから形成されるのではなく、ポリマーストリップ、例えば、ポリマーフィルムを薄切りにすることにより形成されるポリマーストリップから形成されるテープである。繊維のように、テープは、好ましくは約５０～約３０，０００デニール、より好ましくは約２００～１０，０００デニール、更により好ましくは約６５０～約２０００デニール、最も好ましくは約８００～約１５００デニールのデニールを有する、任意の好適なデニールのものであってもよい。 In yet another embodiment, the first and second fibrous layers, and any other optional fibrous layers, are, for example, co-owned U.S. Pat. Nos. 8,263,119; Nos. 8,685,519, 8,852,714, 8,906,485, 9,138,961, and 9,291,440 (these Each is a woven fabric formed of compressed fibers that have been converted into fiber tapes as described in (herein incorporated by reference to the extent consistent herewith). U.S. Pat. Nos. 9,138,961 and 9,291,440 also describe non-woven fabrics that may be useful herein as a replacement for one or more multifilament fibers in the fiber plies described herein. A fiber tape is disclosed. In this regard, the term "tape" has a length greater than its width and an average cross-sectional aspect ratio of at least about 3:1, i.e., the ratio of the largest dimension to the smallest dimension of the average cross-section over the length of the tape article. A flat, narrow, monolithic strip of material having A fibrous tape is a tape comprising one or more filaments, and a non-fibrous tape is not formed from filaments, but is formed from polymer strips, e.g., polymer strips formed by slicing a polymer film. It's tape. Like fibers, tapes preferably have a denier of from about 50 to about 30,000, more preferably from about 200 to about 10,000 denier, still more preferably from about 650 to about 2000 denier, and most preferably from about 800 to about 1500 denier. of any suitable denier.

本開示の各繊維層を形成する繊維は、好ましくは、少なくとも部分的にポリマー結合剤材料でコーティングされるが、必ずしもコーティングされるわけではない。ポリマー結合剤材料はまた、当該技術分野において、一般にポリマー「マトリックス」材料と称される。これらの用語は、従来当該技術分野において周知であり、その固有の接着特性によって又は周知の加熱及び／若しくは圧力条件を受けた後のどちらかで繊維を結合する材料を説明する。本明細書で使用される場合、「ポリマー」結合剤材料又は「ポリマー」マトリックス材料は、樹脂及びゴムを含む。ポリマー結合剤／マトリックス材料が存在する場合、これらは、繊維層を形成する個々の繊維を部分的に又は実質的にのいずれかでコーティングするか、好ましくは、繊維プライ若しくは繊維層を形成する個々のフィラメント／繊維の各々を実質的にコーティングする（９０％超の表面積被覆）か、又は繊維プライ若しくは繊維層を形成する個々のフィラメント／繊維の各々を完全に封入する。 The fibers forming each fibrous layer of the present disclosure are preferably, but not necessarily, at least partially coated with a polymeric binder material. Polymeric binder materials are also commonly referred to in the art as polymeric "matrix" materials. These terms are well known in the art and describe materials that bind fibers either by their inherent adhesive properties or after being subjected to well-known heat and/or pressure conditions. As used herein, "polymeric" binder materials or "polymeric" matrix materials include resins and rubbers. When polymeric binder/matrix materials are present, these either partially or substantially coat the individual fibers forming the fibrous layer, or preferably the individual fibers forming the fibrous ply or fibrous layer. or completely encapsulating each individual filament/fiber forming a fiber ply or layer.

好適なポリマー結合剤材料は、低引張弾性、すなわちエラストマー材料、及び高引張弾性材料の両方を含む。本明細書を通して使用される場合、引張弾性率という用語は、ポリマー結合剤材料がＡＳＴＭ Ｄ６３８によって測定された場合の、弾性の係数を意味する。低又は高弾性率結合剤は、様々なポリマー及び非ポリマー材料を含んでもよい。本開示の目的として、低弾性率エラストマー材料は、ＡＳＴＭ Ｄ６３８試験手順に従って、約６，０００ｐｓｉ（４１．４ＭＰａ）以下で測定された引張弾性率を有する。低弾性率ポリマーは、好ましくは、約４，０００ｐｓｉ（２７．６ＭＰａ）以下、より好ましくは約２，４００ｐｓｉ（１６．５ＭＰａ）以下、更により好ましくは１，２００ｐｓｉ（８．２３ＭＰａ）以下、及び最も好ましくは約５００ｐｓｉ（３．４５ＭＰａ）以下の引張弾性率を有するエラストマーである。低弾性率エラストマー材料のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは約０℃未満、より好ましくは約－４０℃未満、最も好ましくは約－５０℃未満である。低弾性率エラストマー材料はまた、少なくとも約５０％、より好ましくは少なくとも約１００％、最も好ましくは少なくとも約３００％の好ましい破断伸びを有する。低弾性率材料か高弾性率材料かにかかわらず、着色剤に加えて、ポリマー結合剤はまた、カーボンブラック若しくはシリカなどの充填材を含んでもよいか、油で増量されてもよいか、又は当該技術分野において周知であるように硫黄、過酸化物、金属酸化物若しくは放射線硬化系によって加硫されてもよい。 Suitable polymeric binder materials include both low tensile modulus, ie elastomeric materials, and high tensile modulus materials. As used throughout this specification, the term tensile modulus means the modulus of elasticity of the polymeric binder material as measured by ASTM D638. Low or high modulus binders may include a variety of polymeric and non-polymeric materials. For the purposes of this disclosure, a low modulus elastomeric material has a tensile modulus measured at about 6,000 psi (41.4 MPa) or less according to ASTM D638 test procedures. Low modulus polymers are preferably less than or equal to about 4,000 psi (27.6 MPa), more preferably less than or equal to about 2,400 psi (16.5 MPa), even more preferably less than or equal to 1,200 psi (8.23 MPa), and most Preferred are elastomers having a tensile modulus of less than about 500 psi (3.45 MPa). The glass transition temperature (Tg) of the low modulus elastomeric material is preferably less than about 0°C, more preferably less than about -40°C, and most preferably less than about -50°C. Low modulus elastomeric materials also have a preferred elongation to break of at least about 50%, more preferably at least about 100%, and most preferably at least about 300%. In addition to colorants, whether low modulus or high modulus materials, the polymeric binder may also contain fillers such as carbon black or silica, or may be oil-extended, or It may be vulcanized with sulfur, peroxides, metal oxides or radiation curing systems as is well known in the art.

低弾性率ポリマー結合剤として、多種多様な材料及び処方が用いられてよい。代表例としては、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、天然ゴム、エチレン－プロピレンコポリマー、エチレン－プロピレン－ジエンターポリマー、ポリスルフィドポリマー、ポリウレタンエラストマー、クロロスルホン化ポリエチレン、ポリクロロプレン、可塑化ポリ塩化ビニル、ブタジエンアクリロニトリルエラストマー、ポリ（イソブチレン－ｃｏ－イソプレン）、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリエーテル、フルオロエラストマー、シリコーンエラストマー、エチレンのコポリマー、ポリアミド（いくつかの繊維タイプと共に使用するのに有用な）、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリカーボネート、及びそれらの組み合わせ、並びに繊維の融点未満で硬化可能な他の低弾性率ポリマー及びコポリマーが挙げられる。また有用なのは、異なるエラストマー材料のブレンド、又は１つ以上の熱可塑性物質とエラストマー材料とのブレンドである。 A wide variety of materials and formulations may be used as the low modulus polymeric binder. Representative examples include polyethylene, polybutadiene, polyisoprene, natural rubber, ethylene-propylene copolymers, ethylene-propylene-diene terpolymers, polysulfide polymers, polyurethane elastomers, chlorosulfonated polyethylene, polychloroprene, plasticized polyvinyl chloride, butadiene acrylonitrile. Elastomers, poly(isobutylene-co-isoprene), polyacrylates, polyesters, polyethers, fluoroelastomers, silicone elastomers, copolymers of ethylene, polyamides (useful for use with some fiber types), acrylonitrile butadiene styrene, polycarbonates , and combinations thereof, and other low modulus polymers and copolymers curable below the melting point of the fiber. Also useful are blends of different elastomeric materials, or blends of one or more thermoplastics and elastomeric materials.

特に有用なのは、共役ジエンとビニル芳香族モノマーとのブロックコポリマーである。ブタジエン及びイソプレンが、好ましい共役ジエンエラストマーである。スチレン、ビニルトルエン、及びｔ－ブチルスチレンが、好ましい共役芳香族モノマーである。ポリイソプレンを組み込んだブロックコポリマーを水素化して、飽和炭化水素エラストマーのセグメントを有する熱可塑性エラストマーを製造してもよい。ポリマーは、タイプＡ－Ｂ－Ａの単純な三元ブロックコポリマー、タイプ（ＡＢ）ｎ（ｎ＝２～１０）の多元ブロックコポリマー、又はタイプＲ－（ＢＡ）ｘ（ｘ＝３～１５０）の放射状に構成されたコポリマーであってもよい。式中、Ａが、ポリビニル芳香族モノマーからのブロックであり、Ｂが、共役ジエンエラストマーからのブロックである。これらのポリマーの多くは、Ｋｒａｔｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ（Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸ）によって商業的に製造されており、ＫＲＡＴＯＮ（登録商標）の商標で販売されている低弾性率ポリスチレン－ポリイソプレン－ポリスチレンブロックコポリマーなどである。また有用なのは、ドイツ、デュッセルドルフを本拠地とするＨｅｎｋｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社よりＰＲＩＮＬＩＮ（登録商標）の商標で市販されている、スチレン－イソプレン－スチレン（ＳＩＳ）ブロックコポリマーの樹脂分散液である。 Particularly useful are block copolymers of conjugated dienes and vinyl aromatic monomers. Butadiene and isoprene are preferred conjugated diene elastomers. Styrene, vinyltoluene, and t-butylstyrene are preferred conjugated aromatic monomers. Block copolymers incorporating polyisoprene may be hydrogenated to produce thermoplastic elastomers having segments of saturated hydrocarbon elastomers. The polymers are simple triblock copolymers of type ABA, multiblock copolymers of type (AB) n (n=2-10), or type R-(BA) x (x=3-150). It may also be a radially structured copolymer. where A is the block from the polyvinyl aromatic monomer and B is the block from the conjugated diene elastomer. Many of these polymers are manufactured commercially by Kraton Polymers (Houston, Tex.), such as the low modulus polystyrene-polyisoprene-polystyrene block copolymers sold under the KRATON® trademark. Also useful are resin dispersions of styrene-isoprene-styrene (SIS) block copolymers commercially available under the PRINLIN® trademark from Henkel Technologies, Düsseldorf, Germany.

高弾性率の剛性材料は、一般に、６，０００ｐｓｉよりも大きい初期引張弾性率を有する。有用な高弾性率の剛性ポリマー結合剤材料としては、ポリウレタン（エーテル及びエステル系の両方）、エポキシ、ポリアクリレート、フェノール／ポリビニルブチラール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｂｕｔｙｒａｌ、ＰＶＢ）ポリマー、ビニルエステルポリマー、スチレン－ブタジエンブロックコポリマー、並びにビニルエステルとジアリルフタレート、又はフェノールホルムアルデヒドとポリビニルブチラールなどのポリマーの混合物が挙げられる。また有用なのは、メチルエチルケトンなどカーボン－カーボン飽和溶剤に溶解する熱硬化性ポリマーであり、ＡＳＴＭ Ｄ６３８によって測定された場合、少なくとも約１×１０６ｐｓｉ（６８９５ＭＰａ）での硬化時に高引張弾性率を有する。また有用なのは、参照として本明細書に援用される、米国特許第６，６４２，１５９号に記載の結合剤材料である。 High modulus stiff materials generally have an initial tensile modulus greater than 6,000 psi. Useful high modulus rigid polymeric binder materials include polyurethanes (both ether and ester based), epoxies, polyacrylates, phenol/polyvinyl butyral (PVB) polymers, vinyl ester polymers, styrene-butadiene block copolymers. , as well as mixtures of polymers such as vinyl esters and diallyl phthalate, or phenol formaldehyde and polyvinyl butyral. Also useful are thermoset polymers that are soluble in carbon-carbon saturated solvents such as methyl ethyl ketone and have a high tensile modulus when cured at least about 1×10 6 psi (6895 MPa) as measured by ASTM D638. Also useful are the binder materials described in US Pat. No. 6,642,159, incorporated herein by reference.

最も具体的に好ましい結合剤ポリマーは、極性樹脂又は極性ポリマー、特に、約２，０００ｐｓｉ（１３．７９Ｍｐａ）～約８，０００ｐｓｉ（５５．１６Ｍｐａ）の範囲の引張弾性率で、軟質及び硬質材料の両方の範囲内のポリウレタンである。好ましいポリウレタンは、最も好ましくは共溶媒を含まないが、必ずしもそうではない、水性ポリウレタン分散液として塗布される。そのようなものとしては、水性アニオン性ポリウレタン分散液、水性カチオン性ポリウレタン分散液、及び水性非イオン性ポリウレタン分散液が挙げられる。特に好ましいのは、水性アニオン性ポリウレタン分散液、脂肪族ポリウレタン水分散液であり、最も好ましいのは、水性アニオン、脂肪族ポリウレタン分散液であり、これらの全ては、好ましくは無共溶媒分散液である。そのようなものとしては、水性アニオン性ポリエステル系ポリウレタン分散液、水性脂肪族ポリエステル系ポリウレタン分散液、及び水性アニオン、脂肪族ポリエステル系ポリウレタン分散液が挙げられ、それらの全てが、好ましくは無共溶媒分散液である。そのようなものはまた、水性アニオン性ポリエーテルポリウレタン分散液、水性脂肪族ポリエーテル系ポリウレタン分散液、及び水性アニオン、脂肪族ポリエーテル系ポリウレタン分散液も挙げられ、それらの全てが、好ましくは無共溶媒分散液である。同様に好ましいのは、水性カチオン性及び水性非イオン性分散液の全ての対応する変形（ポリエステル系、脂肪族ポリエステル系、ポリエーテル系、脂肪族ポリエーテル系など）である。最も好ましいのは、約７００ｐｓｉ以上、特に好ましい範囲で７００ｐｓｉ～約３０００ｐｓｉの１００％伸びでの弾性率を有する脂肪族ポリウレタン分散液である。より好ましいのは、約１０００ｐｓｉ以上の、更により好ましくは約１１００ｐｓｉ以上の１００％伸びでの弾性率を有する脂肪族ポリウレタン分散液である。最も好ましいのは、１０００ｐｓｉ以上、より好ましくは１１００ｐｓｉ以上の弾性率を有する脂肪族ポリエーテル系アニオン性ポリウレタン分散液である。 Most specifically preferred binder polymers are polar resins or polymers, particularly those of soft and hard materials, with tensile moduli ranging from about 2,000 psi (13.79 Mpa) to about 8,000 psi (55.16 Mpa). Both are polyurethanes. Preferred polyurethanes are applied as aqueous polyurethane dispersions, which are most preferably, but not necessarily, cosolvent-free. Such include aqueous anionic polyurethane dispersions, aqueous cationic polyurethane dispersions, and aqueous nonionic polyurethane dispersions. Especially preferred are aqueous anionic polyurethane dispersions, aqueous aliphatic polyurethane dispersions, most preferred are aqueous anionic, aliphatic polyurethane dispersions, all of which are preferably cosolvent-free dispersions. be. Such include aqueous anionic polyester-based polyurethane dispersions, aqueous aliphatic polyester-based polyurethane dispersions, and aqueous anionic, aliphatic polyester-based polyurethane dispersions, all of which are preferably cosolvent-free. dispersion. Such also include aqueous anionic polyether polyurethane dispersions, aqueous aliphatic polyether-based polyurethane dispersions, and aqueous anionic, aliphatic polyether-based polyurethane dispersions, all of which are preferably free. It is a co-solvent dispersion. Also preferred are all corresponding variants of aqueous cationic and aqueous nonionic dispersions (polyester systems, aliphatic polyester systems, polyether systems, aliphatic polyether systems, etc.). Most preferred are aliphatic polyurethane dispersions having a modulus at 100% elongation of greater than or equal to about 700 psi, with a particularly preferred range of 700 psi to about 3000 psi. More preferred are aliphatic polyurethane dispersions having a modulus at 100% elongation of greater than or equal to about 1000 psi, even more preferably greater than or equal to about 1100 psi. Most preferred are aliphatic polyether-based anionic polyurethane dispersions having a modulus of 1000 psi or greater, more preferably 1100 psi or greater.

本開示の繊維層が結合剤を含む場合、特定の繊維層を含む結合剤の総重量は、繊維の重量に結合剤の重量を加えた重量の好ましくは約２重量％～約５０重量％、より好ましくは約５重量％～約３０重量％、より好ましくは約７重量％～約２０重量％、最も好ましくは約１４重量％～約２０重量％を含む。織布及び編地の繊維層にはより低い結合剤含有量が適しており、繊維の重量に結合剤を加えた重量の０重量％よりも大きいものの、１０重量％未満のポリマー結合剤含有量が、通常最も好ましいが、これは、厳密に制限することを意図するわけではない。例えば、フェノール／ＰＶＢ含浸アラミド織布は、約２０％～約３０％のより高い樹脂含有量で製造されることがあるが、通常、約１２％の含有量が好ましい。この点については、布の織り又は編みは、通常、織布の繊維をポリマー結合剤でコーティングする前に実行され、その後、布に結合剤が含浸される。 When the fibrous layers of the present disclosure contain a binder, the total weight of the binder comprising a particular fibrous layer is preferably from about 2% to about 50% by weight of the weight of the fibers plus the weight of the binder; More preferably from about 5% to about 30%, more preferably from about 7% to about 20%, most preferably from about 14% to about 20%. A lower binder content is suitable for the fibrous layer of woven and knitted fabrics, with a polymer binder content of greater than 0% but less than 10% by weight of the weight of the fiber plus binder. is usually most preferred, but this is not intended to be strictly limiting. For example, woven phenol/PVB impregnated aramid fabrics may be made with higher resin contents of about 20% to about 30%, although a content of about 12% is usually preferred. In this regard, the weaving or knitting of the fabric is usually carried out prior to coating the fibers of the woven fabric with the polymeric binder, after which the fabric is impregnated with the binder.

ポリマー結合剤材料を繊維に塗布し、それによって浸透繊維材料プライ／層を形成するための方法は、周知であり、当業者によって容易に決定される。用語「含浸される」は、本明細書において「組み込まれる」、「コーティングされる」、又は他の方法でポリマーコーティングが適用される（ポリマー材料は繊維プライ／層に分散し、プライ／層表面に存在するだけではない）と同義であるとみなされる。ポリマー結合剤材料の塗布には任意の適切な塗布方法が用いられてよく、「コーティングされた」などの用語の特定の使用は、フィラメント／繊維に塗布される方法を制限することを意図するものではない。有用な方法には、例えば、ポリマー又はポリマー溶液の繊維への吹き付け、押出し、パッドコーティング、ディップコーティング、又はロールコーティング、並びに溶融ポリマー又はポリマー溶液を通しての繊維の搬送が挙げられる。最も好ましいのは、個々の繊維のそれぞれを十分にコーティングする、又は封入し、ポリマー結合剤材料で繊維の表面積の全体又は実質的に全体を被覆する方法である。 Methods for applying polymeric binder materials to fibers and thereby forming infiltrated fiber material plies/layers are well known and readily determined by those skilled in the art. The term "impregnated" is used herein to mean "incorporated," "coated," or otherwise applied with a polymeric coating (the polymeric material is dispersed in the fiber plies/layers and the ply/layer surfaces are is considered synonymous with Any suitable application method may be used to apply the polymeric binder material, and the specific use of terms such as "coated" is intended to limit the method by which the filament/fiber is applied. isn't it. Useful methods include, for example, spraying the polymer or polymer solution onto the fiber, extrusion, pad coating, dip coating, or roll coating, and conveying the fiber through the molten polymer or polymer solution. Most preferred is the method of fully coating or encapsulating each individual fiber and coating all or substantially all of the surface area of the fiber with the polymeric binder material.

繊維プライ構造が、一方向不織布、フェルト不織布、織布、編物、又はこれらの組み合わせであるかにかかわらず、単一の繊維層構成要素（例えば、第１の繊維層又は第２の繊維層）が、複数の合体された繊維プライを含むとき、プライは、当該技術分野における従来の方法に従って共に合体されてもよい。この点については、選択された繊維プライのタイプの複数の単一プライは、同一の広がりを持つ様式で互いの上に積層され、共に合体、すなわち圧密化される。特定の繊維層がフェルト不織布、織布又は編物繊維プライを含むとき、各繊維層は、好ましくは約１～約１００の繊維プライ、より好ましくは約２～約２０の繊維プライ、最も好ましくは約２～約１０の繊維プライを含む。繊維層が、複数の一方向不織繊維プライを含むとき、典型的には、複数のかかるプライは、まず、２プライ又は４プライの一方向不織繊維「プリプレグ」又は「プリプレグ層」に形成され、次に、複数のかかる「プリプレグ」又は「プリプレグ層」に組み合わされて、繊維層が形成される。通常、各プリプレグは、典型的には０°／９０°に交差して重ねられている２～約６の繊維プライを含むが、様々な用途に対して所望されるように、各プリプレグが好ましくは０°／９０°配向で他のプリプレグに対して交互に交差して重なっている、多くとも約１０～約２０の繊維プライを含み得る。繊維層がかかる不織一方向繊維「プリプレグ」を含むとき、好ましくは１～約１００のプリプレグ、より好ましくは約２～約２０のプリプレグ、最も好ましくは約２～約１０のプリプレグを含み、その各々が、２つの一方向プライを好ましくは含む。各プリプレグを形成するプライは、本明細書に考察されるように、典型的にはポリマー結合剤と共に合体される。 A single fibrous layer component (e.g., first fibrous layer or second fibrous layer), regardless of whether the fibrous ply structure is a unidirectional nonwoven, felted nonwoven, woven, knitted, or combination thereof When includes a plurality of coalesced fibrous plies, the plies may be coalesced together according to conventional methods in the art. In this regard, multiple single plies of the selected fiber ply type are laminated on top of each other in a coextensive manner and coalesced or consolidated together. When a particular fibrous layer comprises felt nonwoven, woven or knitted fibrous plies, each fibrous layer preferably comprises from about 1 to about 100 fibrous plies, more preferably from about 2 to about 20 fibrous plies, most preferably from about 2 to about 20 fibrous plies. Contains from 2 to about 10 fiber plies. When the fibrous layer comprises a plurality of unidirectional nonwoven fibrous plies, typically a plurality of such plies are first formed into two or four plies of unidirectional nonwoven fibrous "prepreg" or "prepreg layer". and then combined into a plurality of such "prepregs" or "prepreg layers" to form a fiber layer. Each prepreg generally comprises from 2 to about 6 fiber plies typically cross-lapped at 0°/90°, although each prepreg is preferred as desired for various applications. may include at most about 10 to about 20 fiber plies, alternating cross-overlaps to other prepregs in a 0°/90° orientation. When the fibrous layer comprises such nonwoven unidirectional fiber "prepregs", it preferably comprises from 1 to about 100 prepregs, more preferably from about 2 to about 20 prepregs, most preferably from about 2 to about 10 prepregs, and Each preferably includes two unidirectional plies. The plies forming each prepreg are typically coalesced with a polymeric binder, as discussed herein.

特に複数の一方向不織繊維プライを含む繊維層に関して、各繊維プライ中で一方向に配向された繊維が、各隣接するプライの繊維の長手方向に対して非平行の繊維長手方向に配向されるように、互いの上に個々の繊維プライを同一の広がりを持って積層することが、当該技術分野において従来周知である。最も典型的には、繊維プライは０°及び９０°の角度に交差して重ねられ、偶数番号層の繊維の角度が実質的に同一であることが好ましく、また奇数番号層の繊維の角度が実質的に同一であることが好ましいが、隣接するプライは別のプライの長手方向の繊維方向に対して約０°～約９０°の間の実質上任意の角度に整列させることができる。例えば、５プライ不織構造は、０°／４５°／９０°／４５°／０°、又は他の角度で配向されたプライを有し得る。かかる回転された一方向の整列は、例えば、全てが参照により本明細書と首尾一貫した範囲で援用される、米国特許第４，４５７，９８５号、同第４，７４８，０６４号、同第４，９１６，０００号、同第４，４０３，０１２号、同第４，６２３，５７４号、及び同第４，７３７，４０２号に記載されている。特に１つ以上の織布繊維プライを含む繊維材料に関して、通常、単一の繊維材料を形成する横糸及び縦糸成分繊維もまた、互いに対して直交して配向される。 In particular with respect to fibrous layers comprising a plurality of unidirectional nonwoven fibrous plies, the unidirectionally oriented fibers in each fibrous ply are oriented with fiber longitudinal directions non-parallel to the longitudinal direction of the fibers of each adjacent ply. It is well known in the art to coextensively lay individual fiber plies on top of each other as such. Most typically, the fiber plies are laid crosswise at angles of 0° and 90°, with the angles of the fibers in the even numbered layers preferably being substantially the same and the angles of the fibers in the odd numbered layers being substantially the same. Although preferably substantially identical, adjacent plies can be aligned at virtually any angle between about 0° and about 90° relative to the longitudinal fiber direction of another ply. For example, a 5-ply nonwoven structure may have plies oriented at 0°/45°/90°/45°/0°, or other angles. Such rotated unidirectional alignment is described, for example, in U.S. Pat. 4,916,000; 4,403,012; 4,623,574; and 4,737,402. In particular for fibrous materials comprising one or more woven fibrous plies, the weft and warp component fibers forming a single fibrous material are also normally oriented orthogonally to each other.

第１の繊維材料層及び第２の繊維層、並びに任意の追加の繊維層の各々における繊維プライの総数は、異なるものであってもよく、又は互いに対して同じであってもよく、層は、任意の好適な厚さのものであってもよい。更に、複数のプライが圧密化される場合、各個々の繊維層の個々のプライはまた、単一の圧密化又は成形（すなわち、高圧圧密化）工程前は圧密化されていない状態のままであり得、複数の圧密化されていない繊維層を単一工程において本開示の接着システムと組み合わせてもよく、又は代替的に、各層は、一体型物品への区画の集合的な圧密化の前に予圧密化されてもよい。 The total number of fiber plies in each of the first fibrous material layer and the second fibrous layer, and any additional fibrous layers, may be different or may be the same relative to each other, and the layers may be , and may be of any suitable thickness. Further, when multiple plies are consolidated, the individual plies of each individual fiber layer also remain unconsolidated prior to a single consolidation or molding (i.e., high pressure consolidation) step. Potentially, multiple unconsolidated fibrous layers may be combined with the adhesive system of the present disclosure in a single step, or alternatively, each layer may be combined prior to collective consolidation of the compartments into a unitary article. may be pre-consolidated to

繊維層の各々における繊維プライの数は、任意のポリマー結合剤／マトリックスの存在と同様に、各層の面密度に影響を及ぼすであろう。好ましい実施形態では、本開示の各繊維層が、約４００ｇ／ｍ２以下、より好ましくは約３００ｇ／ｍ２以下、更により好ましくは約２００ｇ／ｍ２以下、更により好ましくは約１５０ｇ／ｍ２以下、更により好ましくは約１２５ｇ／ｍ２以下、更により好ましくは約１１５ｇ／ｍ２以下、更により好ましくは約１１０ｇ／ｍ２以下、更により好ましくは約１０５ｇ／ｍ２以下、更により好ましくは約１００ｇ／ｍ２以下、更に最も好ましくは約９５ｇ／ｍ２以下の面密度を有することが好ましく、最も好ましい面密度は、約１０ｇ／ｍ２～約９５ｇ／ｍ２、又は約１５ｇ／ｍ２～約９５ｇ／ｍ２、又は約３０ｇ／ｍ２～約９５ｇ／ｍ２の範囲である。 The number of fiber plies in each of the fiber layers will affect the areal density of each layer, as will the presence of any polymeric binder/matrix. In preferred embodiments, each fibrous layer of the present disclosure has a weight of no more than about 400 g/ m2 , more preferably no more than about 300 g/ m2 , even more preferably no more than about 200 g/ m2 , even more preferably no more than about 150 g/ m2 . or less, even more preferably about 125 g/m 2 or less, even more preferably about 115 g/m 2 or less, even more preferably about 110 g/m 2 or less, even more preferably about 105 g/m 2 or less, even more preferably It preferably has an areal density of about 100 g/m 2 or less, more preferably about 95 g/m 2 or less, with the most preferred areal density being about 10 g/m 2 to about 95 g/m 2 , or about 15 g/m 2 . to about 95 g/m 2 , or from about 30 g/m 2 to about 95 g/m 2 .

任意のマトリックスを有する繊維層の積層体が、積層体の構成要素をモノリシック要素に合体するように圧密化されるとき、圧密化は、乾燥、冷却、加熱、又はこれらの組み合わせを介して、圧力を用いて又は伴わずに実施され得る。加圧された圧密化が、層の最適な結合のために好ましい。加熱及び圧力下での合体は、米国特許第６，６４２，１５９号に記載されている方法によってなどの周知の方法を使用して実行される。この点については、圧密化は、約５０℃～約１７５℃、好ましくは約１０５℃～約１７５℃の範囲の温度にて約５ｐｓｉｇ（０．０３４ＭＰａ）～約２，５００ｐｓｉｇ（１７ＭＰａ）の圧力で、約０．０１秒～約２４時間、好ましくは約０．０２秒～約２時間行われてよい。加熱時には、存在するポリマー結合剤コーティングを完全に融解せずに固着させる、又は流出させることが可能である。一般に、ポリマー結合剤材料が融解させられる場合、複合材料の形成には比較的小さい圧力が必要であり、結合剤材料が固着点までしか加熱されない場合、通常、より多くの圧力が必要になる。当該技術分野において従来既知であるように、圧密化は、カレンダーセット、平台型ラミネータ、プレス、又はオートクレーブで行われてもよい。圧密化はまた、真空下に置かれた金型内で材料を真空成形することによって行われてもよい。真空成形技術は、当該技術分野において周知である。最も一般的には、複数の直交する繊維ウェブを、結合剤ポリマーと共に「接着」し、平台型ラミネータを通過させて結合の均一性及び強度を改善する。 When a laminate of fibrous layers with any matrix is consolidated to coalesce the constituents of the laminate into a monolithic element, the consolidation can be accomplished through drying, cooling, heating, or a combination thereof. can be performed with or without Pressurized consolidation is preferred for optimum bonding of the layers. Coalescence under heat and pressure is carried out using well-known methods, such as by the method described in US Pat. No. 6,642,159. In this regard, consolidation is performed at temperatures ranging from about 50° C. to about 175° C., preferably from about 105° C. to about 175° C., at pressures from about 5 psig (0.034 MPa) to about 2,500 psig (17 MPa). , from about 0.01 seconds to about 24 hours, preferably from about 0.02 seconds to about 2 hours. Upon heating, it is possible to cause the existing polymeric binder coating to stick or run off without completely melting. In general, relatively little pressure is required to form the composite when the polymeric binder material is melted, and more pressure is typically required when the binder material is heated only to the stick point. Consolidation may be done in a calendar set, flatbed laminator, press, or autoclave, as is conventionally known in the art. Consolidation may also be performed by vacuum forming the material in a mold placed under vacuum. Vacuum forming techniques are well known in the art. Most commonly, multiple orthogonal fibrous webs are "bonded" together with a binder polymer and passed through a flatbed laminator to improve bond uniformity and strength.

圧密化はまた、より高い圧力条件下で実施されてもよく、プロセスは、多くの場合、当該技術分野において「成形」と呼ばれる。繊維プライの高圧合体は、好適な成形装置内での加熱及び圧力下で、約５０ｐｓｉ（３４４．７ｋＰａ）～約５，０００ｐｓｉ（３４，４７０ｋＰａ）、より好ましくは約１００ｐｓｉ（６８９．５ｋＰａ）～約３，０００ｐｓｉ（２０，６８０ｋＰａ）、最も好ましくは約１５０ｐｓｉ（１，０３４ｋＰａ）～約１，５００ｐｓｉ（１０，３４０ｋＰａ）の圧力で成形することにより達成されてよい。成形は、約５，０００ｐｓｉ（３４，４７０ｋＰａ）～１５，０００ｐｓｉ（１０３，４１０ｋＰａ）、より好ましくは約７５０ｐｓｉ（５，１７１ｋＰａ）～５，０００ｐｓｉ、及び、より好ましくは約１，０００ｐｓｉ～５，０００ｐｓｉの高圧で交互に行われてよい。成形工程は、約４秒～約４５分かかってもよい。好ましい成形温度は、約２００°Ｆ（～９３℃）～約３５０°Ｆ（（～１７７℃）の範囲であり、より好ましくは約２００°Ｆ（～約３００°Ｆ（の温度、及び最も好ましくは約２００°Ｆ（～約２８０°Ｆ（の温度である。繊維プライが成形される圧力は、結果として生じる成形製品の剛性又は可撓性に直接影響を与える。特に、成形される圧力がより高いと、剛性はより高くなり、その逆も成立する。成形圧に加えて、繊維プライの量、厚さ、及び組成、並びにポリマー結合剤コーティングのタイプも、複合材料の剛性に直接的に影響する。 Consolidation may also be performed under higher pressure conditions, a process often referred to in the art as "molding." High pressure consolidation of the fiber plies under heat and pressure in a suitable forming apparatus is from about 50 psi (344.7 kPa) to about 5,000 psi (34,470 kPa), more preferably from about 100 psi (689.5 kPa) to about This may be accomplished by molding at a pressure of 3,000 psi (20,680 kPa), most preferably from about 150 psi (1,034 kPa) to about 1,500 psi (10,340 kPa). Molding is performed at about 5,000 psi (34,470 kPa) to 15,000 psi (103,410 kPa), more preferably about 750 psi (5,171 kPa) to 5,000 psi, and more preferably about 1,000 psi to 5,000 psi. may be alternately performed at a high pressure of The molding process may take from about 4 seconds to about 45 minutes. Preferred molding temperatures range from about 200°F (~93°C) to about 350°F ((~177°C), more preferably from about 200°F (to about 300°F), and most preferably is a temperature of about 200° F. (to about 280° F.). The pressure at which the fiber plies are molded directly affects the stiffness or flexibility of the resulting molded product. The higher, the higher the stiffness, and vice versa.In addition to molding pressure, the amount, thickness, and composition of the fiber plies and the type of polymeric binder coating also directly affect the stiffness of the composite. Affect.

上記に記載の成形及び圧密化技術の各々は同様であり、用語は多くの場合、当該技術分野において互換性をもって使用されるが、本明細書で使用される場合は特に、「成形」はバッチプロセスにおいて繊維プライ／層を共に結合することによって圧密化する方法を指し、一方で「圧密化」は、ほぼ連続したプロセスにおいて繊維プライ／層を共に結合することによって合体する方法を指す。更に、成形は、典型的には成形型（ある形状にした成形型又は平面パネルを成形する際のマッチダイ（ｍａｔｃｈ－ｄｉｅ）型）の使用を伴い、必ずしも平面的製品をもたらさない。圧密化は、通常、フラットベッドラミネータ内、ダブルベルト又はスチールベルトプレス機内、カレンダーニップセット内において、又は湿式ラミネーションによって行われ、柔軟な（可撓性）身体防護布を製造する。加えて、成形は、通常、比較的高圧下で実行され、圧密化は、上述したように比較的低圧下で実行される。しかしながら、これは、厳密に制限することを意図するわけではなく、真空成形又はオートクレーブ成形など成形手順は、当業者によって決定されるように比較的低圧で実行されることが多い。いずれかのプロセスでは、好適な温度、圧力及び時間は、一般に、ポリマー結合剤コーティング材料のタイプ、ポリマー結合剤含有量、使用されるプロセス及び繊維のタイプに依存する。 Each of the molding and consolidation techniques described above are similar and the terms are often used interchangeably in the art, but as used herein specifically "molding" refers to batch It refers to a method of consolidating fiber plies/layers by bonding them together in a process, while "consolidation" refers to a method of coalescing fiber plies/layers by bonding them together in a substantially continuous process. Further, molding typically involves the use of a mold (a shaped mold or a match-die mold when molding flat panels) and does not necessarily result in a flat product. Consolidation is usually done in a flat bed laminator, in a double belt or steel belt press, in a calender nip set or by wet lamination to produce soft (flexible) body armor fabrics. In addition, molding is usually performed under relatively high pressure and consolidation is performed under relatively low pressure as described above. However, this is not intended to be strictly limiting and forming procedures such as vacuum forming or autoclave forming are often performed at relatively low pressures as determined by those skilled in the art. In any process, suitable temperatures, pressures and times generally depend on the type of polymeric binder coating material, polymeric binder content, process used and type of fiber.

本開示によれば、繊維層は、２つの異なる実施形態を有し得る多成分接着システムで互いに接着される。第１の実施形態では、接着システムは、２つのポリマー層が、各々が湿潤している間（すなわち、液体形態である間）に互いに接触させられる、二重層接着システムである。かかる「ウェットオンウェット」塗布が好ましいのは、それがポリマー層の接着を促進するためであり、ポリマー層からのポリマー分子が、それらの接触界面で互いに混合され、少なくとも部分的に共に融合されるにつれて、個々の層は、それらが互いに接触する表面で一体となる。この方法は、それらの混和性を促進し、かつ互いに対する接着を促進するため、異種ポリマー化学のポリマー層を一体化するために特に有用である。 According to the present disclosure, fibrous layers are bonded together with a multi-component bonding system that can have two different embodiments. In a first embodiment, the adhesive system is a dual layer adhesive system in which two polymer layers are brought into contact with each other while each is wet (ie while in liquid form). Such "wet-on-wet" application is preferred because it promotes adhesion of the polymer layers so that the polymer molecules from the polymer layers are mixed with each other at their contact interfaces and are at least partially fused together. As time passes, the individual layers come together at the surfaces where they contact each other. This method is particularly useful for integrating polymer layers of dissimilar polymer chemistries as it promotes their miscibility and adhesion to each other.

第２の実施形態では、接着システムは、３つのポリマー層を含む多成分システムであり、２つの固体ポリマーフィルムは、固体フィルムとして、それらの互いへの接着を促進する中間接着促進剤で互いに結合される。この方法は、ウェットオンウェット塗布システムの追加の加工を必要とすることなく、異種ポリマー化学物質のポリマー層を互いに結合するのに特に有用である。接着促進剤は、当業者によって決定されるように、接着コーティング、接着フィルム、１つ以上の接着液滴、又は別個の付着物などの形態であってもよい。 In a second embodiment, the adhesive system is a multi-component system comprising three polymer layers, two solid polymer films bonded together with an intermediate adhesion promoter that promotes their adhesion to each other as a solid film. be done. This method is particularly useful for bonding together polymer layers of dissimilar polymer chemistries without requiring additional processing of the wet-on-wet application system. Adhesion promoters may be in the form of adhesive coatings, adhesive films, one or more adhesive droplets, discrete deposits, or the like, as determined by one skilled in the art.

二重層の実施形態に関して、（縮尺どおりには描かれていない）図１に示されるように、接着システムは、第１のポリマー層１２及び第２のポリマー層１４を含む二重層フィルム１０を含むか、それからなるか、又はそれから本質的になり、第１のポリマー層１２は、第１のポリマーを含み、第２のポリマー層１４は、第２のポリマーを含み、第１のポリマー及び第２のポリマーは、異なる。この実施形態では、第１のポリマー層１２及び第２のポリマー層１４は、それらの接触界面で一体であり、かつ少なくとも部分的に共に融合しており、第１のポリマー層からのポリマー分子は、第２のポリマー層からのポリマー分子と混合される。これらの混合された分子は、２つのポリマー層１２及び１４の界面に分子絡み合い領域１６を形成する。この分子絡み合い領域１６は、最も好ましくは２つのポリマー層を、これらの両方が液体又は溶融形態である間に互いに接触させることによって形成される。これは、当業者によって決定されるように、共押出、吹込フィルム共押出、コーティング、浸漬などによって、様々な方法で達成され得る。典型的な共押出プロセスは、参照により本明細書と首尾一貫した範囲で本明細書に援用される、米国特許第４，６７７，０１７号及び同第５，１３９，８７８号に記載されている。例えば、共押出によって二重層フィルムを形成する際、異なる層は、溶融ポリマーとして共に接合され、次いで冷却される。個々の層の材料は、同様の数の押出機の送り込みホッパーに供給され、各押出機は、これらの層のうちの１つのポリマーを取り扱う。個々の押出機からの溶融ポリマー流は、単一のマニホールド共押出ダイに供給される。ダイ中にある間、層は並置され、組み合わされ、次いで、ダイから２つのポリマー材料の二重層フィルムとして現れる。この共押出プロセスの結果として、溶融ポリマー層からのポリマー分子が接触表面で互いに混合され、かつ硬化時に少なくとも部分的に共に融合するにつれて、個々のポリマー層は、それらが互いに接触する表面で一体となり、硬化は、冷却若しくは乾燥などの様々な方法によって、又はＵＶ硬化若しくは電子ビーム（ｅビーム）硬化などの他の適切な方法によって達成され得る。重要なことに、これは、従来の積層技術を介して固体ポリマー層を単にプレスすることによっては得られない構造物である。吹込フィルムプロセスでは、溶融ポリマーは、可塑化フィルム組成物が強制的にフィルムバブル（これは最終的に折り畳まれ、平面的な多成分フィルムへと形成され得る）へと形成されるマルチマニホールド円形ダイヘッドを含む、吹込フィルム装置を通して加工される。 With respect to the dual layer embodiment, as shown in FIG. 1 (not drawn to scale), the adhesive system includes a dual layer film 10 including a first polymer layer 12 and a second polymer layer 14. or consists of or consists essentially of, wherein the first polymer layer 12 comprises a first polymer, the second polymer layer 14 comprises a second polymer, the first polymer and the second polymer polymers are different. In this embodiment, first polymer layer 12 and second polymer layer 14 are unitary and at least partially fused together at their contact interface, and polymer molecules from the first polymer layer are , is mixed with the polymer molecules from the second polymer layer. These mixed molecules form a molecular entanglement region 16 at the interface of the two polymer layers 12 and 14 . This molecular entanglement region 16 is most preferably formed by contacting two polymer layers together while both are in liquid or molten form. This can be accomplished in a variety of ways, such as by coextrusion, blown film coextrusion, coating, dipping, etc., as determined by those skilled in the art. A typical coextrusion process is described in U.S. Pat. Nos. 4,677,017 and 5,139,878, which are incorporated herein by reference to the extent consistent therewith. . For example, when forming a bilayer film by coextrusion, the different layers are joined together as molten polymer and then cooled. The materials for the individual layers are fed to the feed hoppers of a similar number of extruders, each extruder handling the polymer of one of these layers. Molten polymer streams from individual extruders are fed into a single manifold coextrusion die. While in the die, the layers are juxtaposed and combined and then emerge from the die as a bilayer film of two polymeric materials. As a result of this coextrusion process, the individual polymer layers come together at the surfaces where they contact each other as the polymer molecules from the molten polymer layers mix with each other at the contact surfaces and at least partially fuse together upon curing. Curing can be accomplished by various methods such as cooling or drying, or by other suitable methods such as UV curing or electron beam (e-beam) curing. Importantly, this is a structure that cannot be obtained by simply pressing solid polymer layers through conventional lamination techniques. In the blown film process, molten polymer is forced through a multi-manifold circular die head where the plasticized film composition is forced into film bubbles that can eventually be folded and formed into a planar multi-component film. processed through blown film equipment, including

接着剤が、溶融ポリマーの形態ではなく液体として互いに接触するとき、接着剤は、典型的には溶液形態にあり、ポリマーは、溶媒中に溶解されるか、又はポリマーを分散させることができる別の液体若しくは他の流体媒体と混合される。この点に関して、ポリマーは、そのポリマータイプに適切な任意の溶媒又は分散媒体中に溶解又は分散されてもよい。溶媒の例としては、水、パラフィン油、及び芳香族溶媒又は炭化水素溶媒が挙げられ、例示的な特定の溶媒には、パラフィン油、キシレン、トルエン、オクタン、シクロヘキサン、メチルエチルケトン、及びアセトンが含まれる。溶媒中にポリマーを溶解又は分散させるために使用される技術は、同様の材料を様々な基材上にコーティングするために従来使用されている技術である。液体分散液又は溶液形態の２つのポリマーを接触させ、それによって本明細書に記載される分子絡み合い領域を有する多層コーティングを形成する特に好ましい方法は、共同所有される米国特許第７，９９３，４７８号及び同第７，８７５，５６３号に教示されており、これらは各々、参照により本開示と首尾一貫した範囲で本明細書に援用される。本明細書に記載されるように、２つの接着コーティングが別個の基材に適用され、基材の一方は複合構造の繊維層の１つであり、他方の基材は分離可能な支持体である。２つの液体接着剤を一緒にし、硬化させ、次いで支持体を除去し、繊維層上に両方の層を残す。本開示の文脈において、第１の液体接着層１２は、（縮尺どおりには描かれていない）図３に示されるような繊維層２２などの第１の繊維層に塗布されてもよく、第２の液体接着層１４は、シリコーン剥離フィルム（図示せず）などの支持体の表面に塗布されてもよい。次いで、２つの液体接着剤が、両方とも依然として液体形態である間に互いに接触するように、剥離フィルムが、繊維層２２と接触させられる。次いで、液体を乾燥させるか、又は別の方法で硬化させ、それによってそれらは、分子絡み合い領域１６で一体となる。次いで、剥離フィルムを剥ぎ取り、第２の接着剤を第１の接着剤１２と一体化したまま繊維層２２上に残す。次いで、図３に示されるような繊維層２４などの第２の繊維層を、積層などのプロセスによって、又は第２の繊維層２４を第２の接着剤１４に圧力下で熱を用いて若しくは伴わずにプレスすることによって、第２の接着剤１４に、及びそれによって第１の繊維層２２に結合させてもよい。 When the adhesives contact each other as liquids rather than in molten polymer form, the adhesives are typically in solution form, with the polymer dissolved in a solvent or other solvent capable of dispersing the polymer. liquid or other fluid medium. In this regard, the polymer may be dissolved or dispersed in any solvent or dispersion medium suitable for that polymer type. Examples of solvents include water, paraffin oil, and aromatic or hydrocarbon solvents, exemplary specific solvents include paraffin oil, xylene, toluene, octane, cyclohexane, methyl ethyl ketone, and acetone. . The techniques used to dissolve or disperse the polymer in the solvent are techniques conventionally used for coating similar materials onto various substrates. A particularly preferred method of contacting two polymers in liquid dispersion or solution form, thereby forming a multilayer coating having regions of molecular entanglement described herein, is disclosed in commonly owned U.S. Pat. No. 7,993,478. and US Pat. No. 7,875,563, each of which is hereby incorporated by reference to the extent consistent with this disclosure. As described herein, two adhesive coatings are applied to separate substrates, one substrate being one of the fibrous layers of the composite structure and the other substrate being the separable support. be. The two liquid adhesives are combined and allowed to cure, then the support is removed, leaving both layers on the fibrous layer. In the context of the present disclosure, the first liquid adhesive layer 12 may be applied to a first fibrous layer, such as the fibrous layer 22 as shown in FIG. Two liquid adhesive layers 14 may be applied to the surface of a support such as a silicone release film (not shown). A release film is then brought into contact with the fibrous layer 22 such that the two liquid adhesives contact each other while both are still in liquid form. The liquids are then dried or otherwise cured so that they come together at molecular entanglement regions 16 . The release film is then peeled off, leaving the second adhesive on the fibrous layer 22 as it is integrated with the first adhesive 12 . A second fibrous layer, such as fibrous layer 24 as shown in FIG. It may be bonded to the second adhesive 14 and thereby to the first fibrous layer 22 by pressing without it.

この実施形態の一代替実施形態では、各接着剤を剥離フィルムに塗布し、続いて液体接着剤を互いに接触させ、それによってポリマー分子をそれらの接触界面で混合させ、その後接着剤を硬化させて、固体二重層フィルムを形成することができる。次いで、形成された二重層フィルムから両方の剥離フィルムを除去してもよく、次いで、二重層フィルムを、積層プロセスなどにおいて２つの布地間に中間接着層として適用してもよい。更に別の代替実施形態では、第１の接着剤ポリマー層１２を、第１の繊維層２２に塗布してもよく、第２の接着剤ポリマー層１４を、第２の繊維層２４に塗布してもよく、次いで、２つのコーティングされた繊維層を、両方の接着剤が液体又は溶融形態のままである間に互いに接触させる。これらの代替的な方法の各々を使用して、接着剤溶液又は液体分散液ではなく、２つの溶融ポリマーから二重層フィルムを形成してもよい。一般に、第１のポリマー層を第２のポリマー層と、各々が液体又は溶融ポリマー形態である間に接触させ、それによって湿潤二重層フィルムを形成し、その後、湿潤二重層フィルムを乾燥させるか、又は別の方法で硬化させ、それによって硬化二重層フィルムを形成し、その後第１の繊維層及び第２の繊維層を組み合わせ、それによって硬化二重層フィルムを、第１の繊維層と第２の繊維層との間に中間層として位置付ける、任意の有用な方法を用いることができる。 In an alternative embodiment of this embodiment, each adhesive is applied to a release film, followed by contacting the liquid adhesives with each other, thereby allowing the polymer molecules to mix at their contact interfaces, and then curing the adhesives. , can form a solid bilayer film. Both release films may then be removed from the formed bilayer film, and the bilayer film may then be applied as an intermediate adhesive layer between two fabrics, such as in a lamination process. In yet another alternative embodiment, the first adhesive polymer layer 12 may be applied to the first fibrous layer 22 and the second adhesive polymer layer 14 may be applied to the second fibrous layer 24. The two coated fibrous layers may then be brought into contact with each other while both adhesives remain in liquid or molten form. Each of these alternative methods may be used to form bilayer films from two molten polymers rather than adhesive solutions or liquid dispersions. In general, contacting a first polymer layer with a second polymer layer while each is in liquid or molten polymer form, thereby forming a wet bilayer film, and then drying the wet bilayer film, or or otherwise cured, thereby forming a cured bilayer film, and then combining the first fibrous layer and the second fibrous layer, thereby forming a cured bilayer film by combining the first and second fibrous layers. Any useful method of positioning as an intermediate layer between fibrous layers can be used.

二重層接着フィルム１０を形成するための他の手段も想到される。例えば、２つの接着剤（１２及び１４）は、液体反応性ポリマー前駆体の形態であってもよく、それによってそれらは互いに接触及び反応させられ、それによってそれらはそれらの接触界面で一体となる。あるいは、接着剤は、粉末形態で互いの上に塗布してもよく、その後粉末を溶融させて、ポリマーを溶融材料へと変換し、それによってポリマー分子の部分が混合され、互いに絡み合う。次いで、これらの溶融材料を冷却し、固化させて、固体接着層を形成する。これらの実施形態のいずれにおいても、二重層接着剤１０は、繊維層とは別個に形成され、次いで繊維層の一方若しくは両方に塗布されてもよく、又は接着剤は、まず繊維層の一方若しくは両方に塗布され、続いて２つの接着構成要素を、それらが分子の混合及び後続の硬化によってそれらの接触界面で一体化するように、一緒にしてもよい。 Other means for forming the dual layer adhesive film 10 are also envisioned. For example, the two adhesives (12 and 14) may be in the form of liquid reactive polymer precursors whereby they are contacted and reacted with each other so that they come together at their contact interface. . Alternatively, the adhesives may be applied on top of each other in powder form and the powder is then melted to convert the polymer into a molten material whereby portions of the polymer molecules are mixed and entangled with each other. These molten materials are then cooled and solidified to form a solid adhesive layer. In any of these embodiments, the dual layer adhesive 10 may be formed separately from the fibrous layers and then applied to one or both of the fibrous layers, or the adhesive may first be applied to one or both of the fibrous layers. The two adhesive components may be applied to both and subsequently brought together such that they are united at their contact interfaces by molecular mixing and subsequent curing.

第２の実施形態に関して、（縮尺どおりに描かれていない）図２に示されるように、接着システムは、３層フィルム２０を含むか、それからなるか、又はそれから本質的になり、第１のポリマー層１２は、ポリマー層の接着を促進するためにそれらの間に接着促進剤１８の中間層が塗布されることで、第２ポリマー層１４に結合される。この実施形態では、第１及び第２のポリマーフィルムは、それらの固体形態で、好ましくは乾燥／硬化固体として互いに接触されることが特に意図されるが、フィルムのうちの一方のみが固体、及び好ましくは乾燥／硬化形態である場合も許容される。フィルムの両方が乾燥／硬化固体である場合、接着促進剤１８は、層１２若しくは層１４のいずれか、又は層１２及び層１４の両方に塗布されてもよい。３層フィルム２０は、別々に形成され、次いで積層若しくは成形プロセスで接着剤として使用されてもよく、又は３層フィルムは、繊維層のうちの１つの上に形成され、続いて積層若しくは成形プロセスで他の繊維層に結合させてもよい。３層フィルム２０が別個に形成される場合、ポリマー層は、コーティング、押出、積層、押出コーティング、及び押出積層技術などの、当業者によって決定されるような任意の従来の方法を使用して形成され、組み合わされてもよい。これらの技術の各々は、当該技術分野において周知である。例えば、積層は、層を結合させて３層フィルムにするのに十分な加熱及び圧力の条件下で個々の層を互いの上に位置付けることによって実行される。好適な積層条件を以下に考察する。押出コーティングは、溶融ポリマーを固体支持体上に適用し、次いでポリマーが固化される冷却シリンダー上に通過させるプロセスである。最も典型的な一実施形態では、第１及び第２のポリマーフィルムの各々がまず形成され、乾燥／硬化され、その後接着促進剤を層のうちの一方の一表面上にコーティングし、その後２つのポリマー層を、層間に位置付けられた接着促進剤と共にプレスする。 With respect to the second embodiment, as shown in FIG. 2 (not drawn to scale), the adhesive system comprises, consists of, or consists essentially of a three-layer film 20, the first Polymer layer 12 is bonded to second polymer layer 14 with an intermediate layer of adhesion promoter 18 applied therebetween to promote adhesion of the polymer layers. In this embodiment, it is specifically contemplated that the first and second polymer films are brought into contact with each other in their solid form, preferably as dry/cured solids, but only one of the films is solid, and It is also acceptable if it is preferably in dried/cured form. Adhesion promoter 18 may be applied to either layer 12 or layer 14 or both layers 12 and 14 if both films are dry/cured solids. The tri-layer film 20 may be formed separately and then used as an adhesive in a lamination or molding process, or the tri-layer film may be formed over one of the fibrous layers followed by a lamination or molding process. may be bonded to other fibrous layers. When the trilayer film 20 is formed separately, the polymer layers are formed using any conventional method, such as coating, extrusion, lamination, extrusion coating, and extrusion lamination techniques, as determined by one skilled in the art. and may be combined. Each of these techniques are well known in the art. For example, lamination is performed by positioning the individual layers on top of each other under conditions of heat and pressure sufficient to bond the layers into a three-layer film. Suitable lamination conditions are discussed below. Extrusion coating is the process of applying molten polymer onto a solid support and then passing it over a cooling cylinder where the polymer solidifies. In one most typical embodiment, each of the first and second polymeric films is first formed and dried/cured, then the adhesion promoter is coated on one surface of one of the layers, and then the two The polymer layers are pressed together with an adhesion promoter positioned between the layers.

所望であれば、３層フィルム２０のポリマー層のいずれかは、層を組み合わせる前に個々に単軸方向又は二軸方向に配向されてもよく、いずれも層を組み合わせる前にコロナ処理又はプラズマ処理に供されてもよい。かかる技術は、当該技術分野において周知である。 If desired, any of the polymer layers of trilayer film 20 may be individually uniaxially or biaxially oriented prior to combining the layers, and either may be corona treated or plasma treated prior to combining the layers. may be served to Such techniques are well known in the art.

３層フィルムの二重層フィルムを形成するためのいずれかの実施形態では、ポリマー層１２及びポリマー層１４を形成するのに有用なポリマーとしては、多種多様な熱可塑性又は熱硬化性ポリマーを挙げることができる。好適な熱可塑性ポリマー材料としては、ポリオレフィンホモポリマー、ポリオレフィンコポリマー、環状オレフィンホモポリマー、環状オレフィンコポリマー、ビニルポリマー、エチレンビニルアセテートコポリマー、エチレンオクタンコポリマー、アクリロニトリルコポリマー、アクリルポリマー、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びＰＥＴコポリマーなどのポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリスチレン、スチレンコポリマー、ポリイソプレン、ポリウレタン、フルオロポリマー、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、エチレンエチルアクリレート、エチレンアクリル酸コポリマー、並びに上記ポリマーの混合物及びコポリマーが挙げられる。 Polymers useful in forming polymer layer 12 and polymer layer 14, in any embodiment for forming a dual layer film of a three layer film, include a wide variety of thermoplastic or thermoset polymers. can be done. Suitable thermoplastic polymer materials include polyolefin homopolymers, polyolefin copolymers, cyclic olefin homopolymers, cyclic olefin copolymers, vinyl polymers, ethylene vinyl acetate copolymers, ethylene octane copolymers, acrylonitrile copolymers, acrylic polymers, polyethylene terephthalate (PET) and PET. Polyesters such as copolymers, polyamides, polyvinyl chlorides, polyvinylidene chlorides, polycarbonates, polystyrenes, styrene copolymers, polyisoprenes, polyurethanes, fluoropolymers, ethylene vinyl acetate (EVA), ethylene ethyl acrylate, ethylene acrylic acid copolymers, as well as the above polymers. Mixtures and copolymers are included.

好適なポリオレフィンとしては、約３～約２０個の炭素原子を有するα－オレフィンモノマーのポリマーが挙げられ、ホモポリマー、コポリマー（グラフトコポリマーを含む）、及びα－オレフィンのターポリマーが挙げられる。例示的なホモポリマー例としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、メタロセン－線状低密度ポリエチレン（ｍ－ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、線状超低密度ポリエチレン（ＬＶＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、線状超低密度ポリエチレン（ＬＵＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、線状中密度ポリエチレン（ＬＭＤＰＥ）、及び高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリブテン－１、ポリ－３－メチルブテン－１、ポリ－ペンテン－１、ポリ－４，４ジメチルペンテン－１、ポリ－３－メチルペンテン－１、ポリイソブチレン、ポリ－４－メチルヘキセン－１、ポリ－５－エチルヘキセン－１、ポリ－６－メチルヘプテン－１、ポリヘキセン－１、ポリオクテン－１、ポリノネン－１、ポリデセン－１、ポリドデセン－１、並びにこれらのコポリマー及び混合物が挙げられる。例示的なポリオレフィンコポリマー及びターポリマーとしては、α－オレフィンと他のオレフィンとのコポリマー及びターポリマー（エチレン－プロピレンコポリマー、エチレン－ブテンコポリマー、エチレン－ペンテンコポリマー、エチレン－ヘキセンコポリマー、及びエチレン－プロピレン－ジエンコポリマー（ＥＰＤＭ）など）が挙げられる。本明細書で使用される場合、用語「ポリオレフィン」はまた、アクリロニトリルブタジエン－スチレン（ＡＢＳ）ポリマー、酢酸ビニルとのコポリマー、アクリレート、及びメタクリレートなども含む。最も好ましいポリオレフィンは、エチレンポリマー、コポリマー、及びターポリマーである。上記のポリオレフィンは、任意の既知のプロセスによって得ることができる。本明細書で有用なポリオレフィンは、高速液体クロマトグラフィー（ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ、ＨＰＬＣ）によって測定された場合、約１，０００～約１，０００，０００、好ましくは約１０，０００～約５００，０００の重量平均分子量を有し得る。最も好ましいポリオレフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、及びコポリマー、並びにこれらの配合物である。最も好ましいポリオレフィンは、ポリエチレンである。最も好ましいポリエチレンは、低密度ポリエチレンである。 Suitable polyolefins include polymers of alpha-olefin monomers having from about 3 to about 20 carbon atoms, including homopolymers, copolymers (including graft copolymers), and terpolymers of alpha-olefins. Exemplary homopolymer examples include low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), metallocene-linear low density polyethylene (m-LLDPE), very low density polyethylene (VLDPE), linear ultra low density polyethylene (VLDPE), density polyethylene (LVLDPE), ultra low density polyethylene (ULDPE), linear ultra low density polyethylene (LULDPE), medium density polyethylene (MDPE), linear medium density polyethylene (LMDPE) and high density polyethylene (HDPE), polypropylene, Polybutylene, polybutene-1, poly-3-methylbutene-1, poly-pentene-1, poly-4,4 dimethylpentene-1, poly-3-methylpentene-1, polyisobutylene, poly-4-methylhexene-1 , poly-5-ethylhexene-1, poly-6-methylheptene-1, polyhexene-1, polyoctene-1, polynonene-1, polydecene-1, polydodecene-1, and copolymers and mixtures thereof. Exemplary polyolefin copolymers and terpolymers include copolymers and terpolymers of α-olefins with other olefins (ethylene-propylene copolymers, ethylene-butene copolymers, ethylene-pentene copolymers, ethylene-hexene copolymers, and ethylene-propylene- diene copolymers (EPDM), etc.). As used herein, the term "polyolefin" also includes acrylonitrile butadiene-styrene (ABS) polymers, copolymers with vinyl acetate, acrylates, methacrylates, and the like. Most preferred polyolefins are ethylene polymers, copolymers and terpolymers. The above polyolefins can be obtained by any known process. Polyolefins useful herein have a molecular weight of from about 1,000 to about 1,000,000, preferably from about 10,000 to about 500,000, as measured by high performance liquid chromatography (HPLC). can have a weight average molecular weight of Most preferred polyolefins are polyethylene, polypropylene, polybutylene and copolymers and blends thereof. The most preferred polyolefin is polyethylene. The most preferred polyethylene is low density polyethylene.

好適なポリアミドとしては、非限定的に、約１０，０００～約１００，０００の重量平均分子量を有する脂肪族ポリアミド及び脂肪族／芳香族ポリアミドから選択された、ホモポリマー又はコポリマーが挙げられる。ポリアミドの調製に有用な一般手順は、当該技術分野には周知である。有用なポリアミドホモポリマーとしては、ポリ（４－アミノブチル酸）（ナイロン４）、ポリ（６－アミノヘキサン酸）（ポリ（カプロラクタム）としても知られるナイロン６）、ポリ（７－アミノヘプタン酸）（ナイロン７）、ポリ（８－アミノオクタン酸）（ナイロン８）、ポリ（９－アミノノナン酸）（ナイロン９）、ポリ（１０－アミノデカノン酸）（ナイロン１０）、ポリ（１１－アミノウンデカン酸）（ナイロン１１）、ポリ（１２－アミノドデカン酸）（ナイロン１２）、ナイロン４，６，ポリ（ヘキサメチレンアジポアミド）（ナイロン６，６）、ポリ（ヘキサメチレンセバカミド）（ナイロン６，１０）、ポリ（ヘプタメチレンピメロアミド）（ナイロン７，７）、ポリ（オクタメチレンスベルアミド）（ナイロン８，８）、ポリ（ヘキサメチレンアゼラミド）（ナイロン６，９）、ポリ（ノナメチレンアゼラミド）（ナイロン９，９）、ポリ（デカメチレンアゼラミド）（ナイロン１０，９）、ポリ（テトラメチレンジアミン－ｃｏ－シュウ酸）（ナイロン４，２）、ｎ－ドデカン二酸とヘキサメチレンジアミンとのポリアミド（ナイロン６，１２）、ドデカメチレンジアミンとｎ－ドデカン二酸とのポリアミド（ナイロン１２，１２）等が挙げられる。有用な脂肪族ポリアミドコポリマーとしては、カプロラクタム／ヘキサメチレンアジパミドコポリマー（ナイロン６，６／６）、ヘキサメチレンアジパミド／カプロラクタムコポリマー（ナイロン６／６，６）、トリメチレンアジポアミド／ヘキサメチレンアゼライアミド（ａｚｅｌａｉａｍｉｄｅ）コポリマー（ナイロントリメチル６，２／６，２）、ヘキサメチレンアジポアミド－ヘキサメチレン－アゼライアミドカプロラクタムコポリマー（ナイロン６，６／６，９／６）となどが挙げられる。また、本明細書で特に描写されていない他のナイロンも含まれる。これらのポリアミドのうちで、好ましいポリアミドとしては、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン６／６，６、並びにそれらの混合物が挙げられる。これらのうちで、ナイロン６が最も好ましい。 Suitable polyamides include, without limitation, homopolymers or copolymers selected from aliphatic polyamides and aliphatic/aromatic polyamides having weight average molecular weights of from about 10,000 to about 100,000. General procedures useful for preparing polyamides are well known in the art. Useful polyamide homopolymers include poly(4-aminobutyric acid) (nylon 4), poly(6-aminohexanoic acid) (nylon 6, also known as poly(caprolactam)), poly(7-aminoheptanoic acid). (nylon 7), poly (8-aminooctanoic acid) (nylon 8), poly (9-aminononanoic acid) (nylon 9), poly (10-aminodecanoic acid) (nylon 10), poly (11-aminoundecanoic acid) (nylon 11), poly (12-aminododecanoic acid) (nylon 12), nylon 4,6, poly (hexamethylene adipamide) (nylon 6, 6), poly (hexamethylene sebacamide) (nylon 6, 10), poly(heptamethylenepimeramide) (nylon 7,7), poly(octamethylenesveramide) (nylon 8,8), poly(hexamethyleneazelamide) (nylon 6,9), poly(nonamethylene azeramide) (nylon 9,9), poly(decamethylene azeramide) (nylon 10,9), poly(tetramethylenediamine-co-oxalic acid) (nylon 4,2), n-dodecanedioic acid and hexamethylene Examples include polyamide with diamine (nylon 6,12), polyamide with dodecamethylenediamine and n-dodecanedioic acid (nylon 12,12), and the like. Useful aliphatic polyamide copolymers include caprolactam/hexamethylene adipamide copolymer (nylon 6,6/6), hexamethylene adipamide/caprolactam copolymer (nylon 6/6,6), trimethylene adipamide/hexamethylene methylene azelaiamide copolymer (nylon trimethyl 6,2/6,2), hexamethylene adipamide-hexamethylene-azelaiamidcaprolactam copolymer (nylon 6,6/6,9/6), and the like. be done. Also included are other nylons not specifically delineated herein. Among these polyamides, preferred polyamides include nylon 6, nylon 6,6, nylon 6/6,6, and mixtures thereof. Of these, nylon 6 is most preferred.

脂肪族ポリアミドは、民間の供給元から入手されるか、又は既知の予備技術に従って調製されてもよい。例えば、ポリ（カプロラクタム）は、ＡｄｖａｎＳｉｘ Ｉｎｃ．（Ｍｏｒｒｉｓ Ｐｌａｉｎｓ、Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）から得ることができる。脂肪族／芳香族ポリアミドの例としては、ポリ（テトラメチレンジアミン－ｃｏ－イソフタル酸）（ナイロン４，Ｉ）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン６，Ｉ）、ヘキサメチレンアジパミド／ヘキサメチレン－イソフタルアミド（ナイロン６，６／６Ｉ）、ヘキサメチレンアジポアミド／ヘキサメチレンテレフタルアミド（ナイロン６，６／６Ｔ）、ポリ（２，２，２－トリメチルヘキサメチレンテレフタルアミド）、ポリ（ｍ－キシリレンアジポアミド）（ＭＸＤ６）、ポリ（ｐ－キシリレンアジポアミド）、ポリ（ヘキサメチレンテレフタルアミド）、ポリ（ドデカメチレンテレフタルアミド）、ポリアミド６Ｔ／６Ｉ、ポリアミド６／ＭＸＤＴ／Ｉ、ポリアミドＭＸＤＩなどが挙げられる。２つ以上の脂肪族／芳香族ポリアミドのブレンドも、使用することができる。脂肪族／芳香族ポリアミドは、既知の予備技術によって調製されてもよく、又は民間の供給元から入手されてもよい。他の好適なポリアミドは、参照として本明細書に援用される、米国特許第４，８２６，９５５号及び同第５，５４１，２６７号に記載されている。また、かかる二重層接着剤の構成要素の１つとして機能するのに特に好適なのは、ポリエステル及びポリエーテル系ポリウレタンの両方を含む、本開示において考察されるポリウレタンポリマーである。 Aliphatic polyamides may be obtained from commercial sources or prepared according to known preliminary techniques. For example, poly(caprolactam) is available from AdvanSix Inc. (Morris Plains, New Jersey). Examples of aliphatic/aromatic polyamides include poly(tetramethylenediamine-co-isophthalic acid) (nylon 4,I), polyhexamethyleneisophthalamide (nylon 6,I), hexamethyleneadipamide/hexamethylene- isophthalamide (nylon 6,6/6I), hexamethylene adipamide/hexamethylene terephthalamide (nylon 6,6/6T), poly(2,2,2-trimethylhexamethylene terephthalamide), poly(m-xyl adipamide) (MXD6), poly(p-xylylene adipamide), poly(hexamethylene terephthalamide), poly(dodecamethylene terephthalamide), polyamide 6T/6I, polyamide 6/MXDT/I, polyamide MXDI etc. Blends of two or more aliphatic/aromatic polyamides can also be used. Aliphatic/aromatic polyamides may be prepared by known preliminary techniques or obtained from commercial sources. Other suitable polyamides are described in US Pat. Nos. 4,826,955 and 5,541,267, incorporated herein by reference. Also particularly suitable to function as one component of such dual layer adhesives are the polyurethane polymers discussed in this disclosure, including both polyester and polyether-based polyurethanes.

接着促進剤１８に特に好ましいポリマーとしては、例えば、ポリエチレン接着剤などのエラストマー材料（架橋ポリエチレン及びクロロスルホン化ポリエチレンを含む）、エチレンコポリマー、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリプロピレン、プロピレンコポリマー、ポリブタジエン、ポリイソプレン、天然ゴム、エチレン－プロピレンコポリマー、エチレン－プロピレン－ジエンターポリマー、ポリサルファイドポリマー、ポリウレタンエラストマー、ポリクロロプレン、当該技術分野において周知の業界で１つ以上の可塑剤（フタル酸ジオクチルなど）を使用して可塑化されたポリ塩化ビニル、ブタジエンアクリロニトリルエラストマー、ポリ（イソブチレン－ｃｏ－イソプレン）、ポリアクリレート、ポリエステル、不飽和ポリエステル、ポリエーテル、フルオロエラストマー、シリコーンエラストマー、エチレンのコポリマー、熱可塑性エラストマー、フェノール類、ポリブチラール、エポキシポリマー、スチレンブロックコポリマー（スチレン－イソプレン－スチレン又はスチレン－ブタジエン－スチレン型など）、並びに当該技術分野において従来既知である他の好適なポリマーが挙げられる。また、その開示内容が参照により本明細書と首尾一貫した範囲で本明細書に援用される、米国特許第８，９８０，４３０号に記載されている、ポリ（エステル－ウレタン）コポリマーも好適であり、並びにその開示内容が参照により本明細書と首尾一貫した範囲で本明細書に援用される、米国特許第６，８８７，３３４号に記載されているものも好適である。従来既知の感圧接着剤（ＰＳＡ）、エポキシ、及びポリマーと粘着付与剤とのブレンドも有用である。かかる接着促進剤は、例えば、ホットメルト、フィルム、ペースト、若しくはスプレーの形態で、又は二成分液体接着剤として塗布され得る。 Particularly preferred polymers for adhesion promoter 18 include, for example, elastomeric materials such as polyethylene adhesives (including crosslinked polyethylene and chlorosulfonated polyethylene), ethylene copolymers, ethylene vinyl acetate (EVA), polypropylene, propylene copolymers, polybutadiene, polybutadiene, Isoprene, natural rubber, ethylene-propylene copolymers, ethylene-propylene-diene terpolymers, polysulfide polymers, polyurethane elastomers, polychloroprene, using one or more plasticizers (such as dioctyl phthalate) in the industry known in the art. polyvinyl chloride, butadiene acrylonitrile elastomers, poly(isobutylene-co-isoprene), polyacrylates, polyesters, unsaturated polyesters, polyethers, fluoroelastomers, silicone elastomers, copolymers of ethylene, thermoplastic elastomers, phenolics , polybutyral, epoxy polymers, styrene block copolymers (such as styrene-isoprene-styrene or styrene-butadiene-styrene types), as well as other suitable polymers conventionally known in the art. Also suitable are poly(ester-urethane) copolymers, as described in US Pat. No. 8,980,430, the disclosure of which is hereby incorporated by reference to the extent consistent herewith. Also suitable are those described in U.S. Pat. No. 6,887,334, the disclosure of which is hereby incorporated by reference to the extent it is consistent therewith. Conventional pressure sensitive adhesives (PSAs), epoxies, and blends of polymers and tackifiers are also useful. Such adhesion promoters can be applied, for example, in hot melt, film, paste, or spray form, or as two-component liquid adhesives.

多成分接着剤１０及び２０の層の各々はまた、使用が当業者に周知である１つ以上の従来の添加剤を任意選択的に含んでもよい。そのような添加物の使用は、組成物の処理を促進する、並びにそこから形成される製品又は物品を改善する際に望ましい場合がある。そのようなものの例として、酸化及び熱安定剤、潤滑剤、剥離剤、難燃加工剤、酸化抑制剤、染料、色素及び他の着色剤、紫外線吸収剤及び安定剤、抗菌剤、粒子状及び繊維状充填剤を含む有機又は無機充填剤、強化剤、核剤、可塑剤、並びに当該技術分野において周知の他の従来の添加物、が挙げられる。このような量は、例えば、接着層組成物全体の最大約３０％の量で使用されてもよい。 Each of the layers of multi-component adhesives 10 and 20 may also optionally include one or more conventional additives whose use is well known to those skilled in the art. The use of such additives may be desirable in facilitating processing of the composition as well as improving products or articles formed therefrom. Examples of such include oxidation and heat stabilizers, lubricants, release agents, flame retardants, oxidation inhibitors, dyes, pigments and other colorants, UV absorbers and stabilizers, antimicrobial agents, particulate and Organic or inorganic fillers, including fibrous fillers, reinforcing agents, nucleating agents, plasticizers, and other conventional additives well known in the art. Such amounts may be used, for example, in amounts up to about 30% of the total adhesive layer composition.

多成分接着剤１０及び２０が別個に製造され、その後布地に結合される場合、それらは、従来の熱積層技術などの周知の技術を使用して、第１の繊維層及び／又は繊維性の第２の繊維層の表面に結合されてもよい。この点については、ポリマー層は、個々の各繊維層２２若しくは２４を形成する個々の繊維プライの合体前、合体中、若しくは合体後、又は全ての集合的な繊維層の一体型複合材への合体前、合体中、若しくは合体後のいずれかに塗布されてもよい。通常、ラミネーションは、十分な加熱及び圧力下で個々の層を互いの上に位置付けて、層を一体構造に結合させることにより行われる。積層は、約９５℃～約２００℃、好ましくは約１０５℃～約１７５℃の範囲の温度、約５ｐｓｉｇ（０．０３４ＭＰａ）～約１００ｐｓｉｇ（０．６９ＭＰａ）の圧力で、約５秒～約３６時間、好ましくは約３０秒～約２４時間実行されてもよい。 When multi-component adhesives 10 and 20 are manufactured separately and then bonded to fabric, they are bonded to the first fibrous layer and/or fibrous layer using well-known techniques such as conventional thermal lamination techniques. It may be bonded to the surface of the second fibrous layer. In this regard, the polymer layer may be applied before, during, or after the individual fiber plies forming each individual fiber layer 22 or 24, or all the collective fiber layers into a unitary composite. It may be applied either before, during, or after coalescence. Lamination is typically performed by positioning the individual layers on top of each other under sufficient heat and pressure to bond the layers into a unitary structure. Lamination is performed at a temperature ranging from about 95° C. to about 200° C., preferably from about 105° C. to about 175° C., at a pressure of from about 5 psig (0.034 MPa) to about 100 psig (0.69 MPa) for about 5 seconds to about 36° C. time, preferably from about 30 seconds to about 24 hours.

ポリマーフィルム及び接着促進剤の各々は、好ましくは非常に薄い。各々が異なる厚さを有し得るが、ポリマー層１２及び１４は、約１μｍ～約２５０μｍ、より好ましくは５μｍ～約１５０μｍ、より好ましくは約１０～約１００μｍ、更により好ましくは約１５μｍ～約１００μｍ、及び最も好ましくは約２５μｍ～約１００μｍの好ましい厚さを有する。接着促進剤は、好ましくは約０．１μｍ～約５μｍ、より好ましくは約０．２５μｍ～約２．５μｍ、及び最も好ましくは約０．５０μｍ～約１．５μｍの厚さを有する。かかる厚さが好ましいが、特定の必要性を満たすように他の厚さのものが製造されてもよいが、本開示の範囲内にあることが理解されるものである。 Each of the polymer film and the adhesion promoter are preferably very thin. Although each can have a different thickness, polymer layers 12 and 14 are preferably from about 1 μm to about 250 μm, more preferably from 5 μm to about 150 μm, more preferably from about 10 to about 100 μm, even more preferably from about 15 μm to about 100 μm. , and most preferably have a preferred thickness of from about 25 μm to about 100 μm. The adhesion promoter preferably has a thickness of about 0.1 μm to about 5 μm, more preferably about 0.25 μm to about 2.5 μm, and most preferably about 0.50 μm to about 1.5 μm. While such thicknesses are preferred, it is understood that other thicknesses may be manufactured to meet particular needs and are within the scope of the present disclosure.

繊維層２２及び２４は、上記と同じ圧密／積層又は高圧成形技術を使用して、圧力下で多成分接着システム１０又は２０と共に結合され、それによって単一の圧密一体型モノリシック要素が形成される。個々の繊維層２２及び２４を形成するとき、繊維層と接着システムとを組み合わせた圧密複合材を単一の一体型複合物品へと形成する場合、全てのプライ／層は、互いの上に重なり合って積層体を形成し、続いて層を共に一気に圧密化する。 The fibrous layers 22 and 24 are bonded together under pressure using the same consolidation/lamination or high pressure molding techniques described above with the multi-component adhesive system 10 or 20 to form a single consolidated monolithic element. . When forming the individual fibrous layers 22 and 24, all plies/layers are laid on top of each other when forming the consolidated composite of the combined fibrous layers and adhesive system into a single unitary composite article. to form a laminate, followed by compaction of the layers together.

本明細書に記載のハイブリッド接着システムによる接着成形又は接着圧密化によってセクションを共に結合することは、他の既知の接着システムと比較して、異なる層間の層間剥離強度が著しく改善されることが見出された。この点については、一体型物品へと圧密化した後の第１の繊維層と第２の繊維層との間の剥離強度は、１．５ポンド／インチ（６８０．４ｇ／インチ）超、より好ましくは２．０ポンド／インチ（９０７．２ｇ／インチ）超、最も好ましくは２．５ポンド／インチ（１１３４．０ｇ／インチ）超である。前述の剥離強度値は、ＡＳＴＭ Ｄ１８７６の手順によって決定される。 Bonding sections together by adhesive molding or adhesive consolidation with the hybrid adhesive system described herein has been found to significantly improve delamination strength between different layers compared to other known adhesive systems. served. In this regard, the peel strength between the first fibrous layer and the second fibrous layer after consolidation into a unitary article is greater than 1.5 lbs/inch (680.4 g/inch) and more than Preferably greater than 2.0 lbs/inch (907.2 g/inch), most preferably greater than 2.5 lbs/inch (1134.0 g/inch). The aforementioned peel strength values are determined by the procedures of ASTM D1876.

本開示の目的と首尾一貫して、最も適切なポリマーフィルム１２及び１４の選択は、繊維層２２及び２４を形成する繊維のタイプに依存する。この点については、特定の繊維タイプが、同じポリマータイプの接着剤に対して自然に優れた親和性を有することになるので、同様の化学的性質を有する布及び接着剤の組み合わせは、互いに対して独自に良好に結合するであろう。例えば、ポリエチレン繊維は、ポリアミド（ナイロン）系接着剤よりも、ポリオレフィン系接着剤とより良好に結合し、アラミド繊維又はナイロン繊維は、ポリアミド系接着剤とより良好に結合することになる。加えて、いくつかの市販の繊維材料は、多くの場合、すでにそれらの平面外表面の一方又は両方の上に保護コーティングを有する状態で製造業者により提供されており、ポリマーフィルム１２及び１４の最も適切な選択は、多くの場合、上記の保護コーティングとの適合性に依存することになる。例えば、ＣＯＲＤＵＲＡ（登録商標）ブランドのナイロン布は、典型的にはその表面の１つの上にポリウレタンのコーティングを有する状態でＩｎｖｉｓｔａ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ Ｓ．Ａ．Ｒ．Ｌ．により販売されている。したがって、ポリマーフィルム１２又は１４がＣＯＲＤＵＲＡ（登録商標）布地と結合されるとき、当該ポリマーフィルムがポリウレタンフィルムを含む場合に、最良の結合が達成される。 Consistent with the purposes of the present disclosure, the selection of the most suitable polymeric films 12 and 14 will depend on the type of fibers forming the fibrous layers 22 and 24. In this regard, certain fiber types will naturally have a superior affinity for the same polymer type adhesive, so combinations of fabrics and adhesives with similar chemistries may not will bond well on their own. For example, polyethylene fibers will bond better with polyolefin-based adhesives than polyamide (nylon)-based adhesives, and aramid or nylon fibers will bond better with polyamide-based adhesives. In addition, some commercially available fibrous materials are often provided by their manufacturers already with a protective coating on one or both of their out-of-plane surfaces, and most of the polymeric films 12 and 14 are Appropriate selection will often depend on compatibility with the protective coatings described above. For example, CORDURA® brand nylon fabric is typically manufactured by Invista North America S.A. with a coating of polyurethane on one of its surfaces. A. R. L. sold by. Therefore, when the polymer film 12 or 14 is bonded with the CORDURA® fabric, the best bond is achieved when the polymer film comprises a polyurethane film.

最も好ましい一実施形態では、第１の繊維層は、織ナイロン繊維系布（すなわち、ｍｉｌ規格ナイロン布）を含み、第２の繊維層は、織ポリエチレン繊維系布を含む。したがって、このような実施形態では、二重層接着剤が使用されるとき、二重層接着剤の２つの接着プライのうちの１つは、最も好ましくはポリアミドポリマーフィルムであり、他の接着プライは、ポリエチレン（又は他のポリオレフィン）ポリマーフィルムであり、すなわち、ポリアミド／ポリエチレン（ＰＡ／ＰＥ）二重層接着剤であって、接着剤のポリアミド側は、ナイロン繊維系布と接触して位置決めされ、接着剤のポリエチレン側は、ポリエチレン繊維系布と接触して位置決めされる。ナイロン繊維系布に表面コーティングが設けられている実施形態では、ナイロン繊維と接触するように位置決めされる接着プライを形成するポリマーのタイプが、そのコーティングに適合することが最も好ましい。例えば、ナイロン繊維系布がポリウレタン、例えばポリウレタン撥水剤でコーティングされる場合、二重層接着剤がポリウレタン／ポリエチレン（ＰＵ／ＰＥ）二重層接着剤を含み、接着剤のポリウレタン側が、ナイロン布のポリウレタンコーティング表面と接触していることが最も好ましい。 In one most preferred embodiment, the first fibrous layer comprises a woven nylon fabric (ie, mil grade nylon fabric) and the second fibrous layer comprises a woven polyethylene fabric. Thus, in such embodiments, when a double layer adhesive is used, one of the two adhesive plies of the double layer adhesive is most preferably a polyamide polymer film and the other adhesive ply is A polyethylene (or other polyolefin) polymer film, i.e., a polyamide/polyethylene (PA/PE) double layer adhesive, wherein the polyamide side of the adhesive is positioned in contact with a nylon fiber-based cloth, and the adhesive The polyethylene side of the is positioned in contact with the polyethylene fiber-based fabric. In embodiments in which the nylon fiber-based fabric is provided with a surface coating, it is most preferred that the type of polymer forming the adhesive ply that is positioned in contact with the nylon fibers is compatible with that coating. For example, if a nylon fiber-based fabric is coated with a polyurethane, such as a polyurethane water repellent, the double layer adhesive comprises a polyurethane/polyethylene (PU/PE) double layer adhesive and the polyurethane side of the adhesive is the polyurethane of the nylon fabric. Most preferably it is in contact with the coating surface.

重要なことに、多成分接着システムのそれぞれの構成要素の組成は、上記のかかる２層又は３層接着剤を形成する方法により、本質的に無関係である。２つの接着層１２及び１４は、ポリマーが異種であり、互いに対する天然の親和性を有していなくても、互いに良好に結合する。これは、布層間の結合の強度を改善し、それによって複合材全体の剥離強度を改善する。この点については、本開示の多層複合物品は、第１の繊維層と第２の繊維層との間に、約４５０ｇ／インチ（ｇ／２．５４ｃｍ）超、より好ましくは約６８０ｇ／インチ超、より好ましくは約４５０ｇ／インチ～約１ｋｇ／インチ、より好ましくは約４５０ｇ／インチ～約９１０ｇ／インチ、及び最も好ましくは約６８０ｇ／インチ～約９１０ｇ／インチの結合強度を達成する。前述の剥離強度値は、ＡＳＴＭ Ｄ１８７６の手順によって決定される。 Importantly, the composition of each component of the multi-component adhesive system is essentially irrelevant due to the methods of forming such two-layer or three-layer adhesives described above. The two adhesive layers 12 and 14 bond well together even though the polymers are dissimilar and do not have a natural affinity for each other. This improves the strength of the bond between the fabric layers, thereby improving the peel strength of the overall composite. In this regard, the multilayer composite articles of the present disclosure have a weight of greater than about 450 g/inch (g/2.54 cm), more preferably greater than about 680 g/inch, between the first and second fibrous layers. , more preferably from about 450 g/inch to about 1 kg/inch, more preferably from about 450 g/inch to about 910 g/inch, and most preferably from about 680 g/inch to about 910 g/inch. The aforementioned peel strength values are determined by the procedures of ASTM D1876.

本開示の複合材は、繊維強度及び耐久性が重要である多くの産業において使用され得る物品の製造に有用である。かかる用途としては、安全服、スポーツ衣料、及びアウトドア着などの着用可能物品、並びにギアバッグ及びパウチ、旅行かばん類、天蓋、カーテン、テント、パラシュート、タ－プなどの他の非着用可能物品が挙げられる。いくつかの用途、特に非防護用途では、布地は、耐引裂性、耐摩耗性、耐切断性、耐水性、及び耐火性などの特性を改善するために材料でコーティングされてもよい。好適なコーティング材料は、当該技術分野において周知である。 Composites of the present disclosure are useful in making articles that may be used in many industries where fiber strength and durability are important. Such applications include wearable articles such as safety clothing, sports clothing, and outdoor clothing, and other non-wearable articles such as gear bags and pouches, luggage, canopies, curtains, tents, parachutes, tarps, and the like. mentioned. In some applications, particularly non-protective applications, fabrics may be coated with materials to improve properties such as tear resistance, abrasion resistance, cut resistance, water resistance, and fire resistance. Suitable coating materials are well known in the art.

本開示の複合材はまた、改善された拡張可能なプレートキャリア、改善された外側タクティカルベスト、及び兵器プレートキャリアシステムなどのバリスティックプレートキャリアの形成にも特に有用である。１つの例示的かつ市販のタイプのプレートキャリアは、Ｓａｆａｒｉｌａｎｄ ＬＬＣ（Ｊａｃｋｓｏｎｖｉｌｌｅ、ＦＬ）の、それらの米国特許第７，２００，８７１号に記載されているＴＡＣ ＰＲ（商標）Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｗｅｂｌｅｓｓ Ｓｙｓｔｅｍである。この先行技術の構造では、スロット付きキャリアは、本開示で紹介される高靭性繊維材料の裏材を伴わずに単一の布地から製造される。布に切り込むスロット（孔）は、モジュール式アクセサリの付着点として、又は布を引き下げ、布の弛みを引き起こすことができるアクセサリパウチを保持するための付着点として利用される。このタイプの構造は、強化された複合材料強度が布の疲労及び弛みに抵抗するため、本開示の複合材料で製造されたときに、かなり改善される。 The composites of the present disclosure are also particularly useful in forming ballistic plate carriers, such as improved expandable plate carriers, improved outer tactical vests, and weapon plate carrier systems. One exemplary and commercially available type of plate carrier is the TAC PR™ Advanced Webless System of Safariland LLC (Jacksonville, Fla.), described in their US Pat. No. 7,200,871. In this prior art construction, the slotted carrier is manufactured from a single piece of fabric without the high tenacity fiber material backing introduced in this disclosure. Slots cut into the fabric are utilized as attachment points for modular accessories or to hold accessory pouches that can pull the fabric down and cause fabric slack. This type of structure is significantly improved when manufactured with the composites of the present disclosure because the enhanced composite strength resists fabric fatigue and sagging.

本開示の特に好ましい一実施形態では、プレートキャリア物品は、ポリウレタンフィルム１２及びポリエチレンフィルム１４を含む二重層接着フィルムによって、（例えば、ＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）ＵＨＭＷ ＰＥ繊維を含む）ポリエチレン布２４に結合されたｍｉｌ規格ナイロン布２２を含む、圧密化された複合材から製造される。この実施形態では、ＣＯＲＤＵＲＡ（登録商標）ブランドの布地（ただし全てではない）について一般的であるように、ｍｉｌ規格ナイロン布がポリウレタンでコーティングされた内面を有する場合、ポリウレタンフィルム１２は、当該ポリウレタンコーティングと直接接触しており、ポリエチレンフィルム１４は、ポリエチレン布２４と直接接触している。ｍｉｌ規格ナイロン布上にコーティングが存在しない場合、ポリウレタンフィルム１２は、布地２２の表面と直接接触する。更に、所望であれば、ポリウレタンフィルム１４と接触していないポリエチレン布２４の外表面上に追加のフィルムが適用されてもよい。この追加のフィルム（図示せず）は、耐摩耗性を提供するなど、複合構造において様々な目的を果たすことができる。１つの特に意図される用途では、当該追加のフィルムは、布地２４がプレートキャリア物品の通常の使用中に露出した場合に、布地２４の外観を被覆するか、又は別の方法で不明瞭にする有色ポリマーフィルムであり、この露出は、複合材全体の全厚を通して切断された穴を有する、Ｓａｆａｒｉｌａｎｄ ＬＬＣ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｗｅｂｌｅｓｓ Ｓｙｓｔｅｍなどの形態でプレートキャリア物品を設計したとき、すなわち、モジュール式付属物の重量のために穴が弛む場合に特に起こりやすい。 In one particularly preferred embodiment of the present disclosure, the plate carrier article is bonded to polyethylene fabric 24 (eg, comprising SPECTRA® UHMW PE fibers) by a dual layer adhesive film comprising polyurethane film 12 and polyethylene film 14. Manufactured from a consolidated composite material including a mil-grade nylon cloth 22 . In this embodiment, if the mil-grade nylon fabric has a polyurethane-coated inner surface, as is common with CORDURA® brand fabrics (but not all), the polyurethane film 12 is coated with the polyurethane coating. , and the polyethylene film 14 is in direct contact with the polyethylene cloth 24 . In the absence of a coating on the mil-grade nylon fabric, the polyurethane film 12 is in direct contact with the surface of the fabric 22 . Additionally, if desired, an additional film may be applied on the outer surface of polyethylene cloth 24 not in contact with polyurethane film 14 . This additional film (not shown) can serve various purposes in the composite structure, such as providing abrasion resistance. In one particularly contemplated application, the additional film covers or otherwise obscures the appearance of the fabric 24 when the fabric 24 is exposed during normal use of the plate carrier article. A colored polymer film, this exposure is useful when designing plate carrier articles in the form of the Safariland LLC Advanced Webless System, which has holes cut through the entire thickness of the composite, i.e., the weight of the modular appendage. This is especially likely when the hole becomes loose due to

以下の実施例は、本開示の好ましい実施形態を示すために役立つ。 The following examples serve to demonstrate preferred embodiments of the disclosure.

単一の織ポリエチレン布（３７５デニールのＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）１０００繊維平織り構造、３２×３２エンド／インチのピックカウント、面密度＝０．８２ポンド／フィート２）に接着された偽装パターンを有する、単一のｍｉｌ規格Ｍｉｌ－ＤＴＬ－３２４３９織ナイロン布（５００デニールのナイロン繊維）を含む、圧密化された複合積層体を製造する。ポリウレタン／ポリエチレン（ＰＵ／ＰＥ）二重層接着フィルムである中間二重層接着剤を伴う積層によって、布を互いに対して付着させる。ナイロンの外面を耐久性のある撥水剤でコーティングし、ナイロンの内面をポリウレタンコーティングでコーティングする。黒色ポリエチレンフィルムを織ポリエチレン布の最外表面に積層して、暗色の外観を有するポリエチレン布の表面を提供する。 with a camouflaged pattern bonded to a single woven polyethylene fabric (375 denier SPECTRA® 1000 fiber plain weave construction, 32 x 32 ends/inch pick count, areal density = 0.82 lb/ ft2 ); A consolidated composite laminate is produced comprising a single mil-grade Mil-DTL-32439 woven nylon cloth (500 denier nylon fiber). The fabrics are adhered to each other by lamination with an intermediate double layer adhesive that is a polyurethane/polyethylene (PU/PE) double layer adhesive film. The exterior of the nylon is coated with a durable water repellent and the interior of the nylon is coated with a polyurethane coating. A black polyethylene film is laminated to the outermost surface of the woven polyethylene fabric to provide the surface of the polyethylene fabric with a dark appearance.

ナイロン布の内面がポリウレタンでコーティングされないことを除いて、実施例１を繰り返す。 Example 1 is repeated except that the inner surface of the nylon cloth is not coated with polyurethane.

実施例１を繰り返し、ナイロン布の内面をポリウレタンコーティングで直接コーティングし、耐久性のある撥水剤をポリウレタンコーティングの上にコーティングする。ナイロンの全ての表面が撥水剤でコーティングされるように、ポリウレタンコーティングの塗布後にディップコーティングによって耐久性のある撥水剤を塗布する。 Example 1 is repeated, coating the inner surface of the nylon cloth directly with the polyurethane coating, and coating the durable water repellent over the polyurethane coating. A durable water repellent is applied by dip coating after application of the polyurethane coating so that all surfaces of the nylon are coated with the water repellent.

ＰＵ／ＰＥ二重層フィルムではなく、ポリアミド／ポリエチレン（ＰＡ／ＰＥ）二重層接着フィルムである中間二重層接着剤での積層によって、布を互いに対して付着させることを除いて、実施例２を繰り返す。 Example 2 is repeated except that the fabrics are adhered to each other by lamination with an intermediate double layer adhesive that is a polyamide/polyethylene (PA/PE) double layer adhesive film rather than a PU/PE double layer film. .

本開示は、特に、好ましい実施形態を参照しながら示され説明されてきたが、本開示の趣旨及び範囲を逸脱することなく、様々な変更及び修正が為され得ることは、当業者によって容易に理解されるであろう。特許請求の範囲は、開示の実施形態、上述されているそれらの代替物、及びそれらの全ての等価物を網羅するように解釈されることを意図する。
本明細書は以下の発明の態様を包含する。
［１］
複合材であって、
ａ）１つ以上の繊維プライを含む第１の繊維層であって、前記第１の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、第１の繊維層と、
ｂ）前記第１の繊維層に結合された第２の繊維層であって、前記第２の繊維層が、１つ以上の繊維プライを含み、前記第２の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、第２の繊維層と、
ｃ）前記第１の繊維層と前記第２の繊維層との間に位置付けられ、かつそれらの各々に結合された中間二重層フィルムであって、前記二重層フィルムが、前記第１の繊維層及び前記第２の繊維層を互いに結合する、中間二重層フィルムと、を含み、前記二重層フィルムが、第１のポリマー層及び第２のポリマー層を含み、前記第１のポリマー層が、前記第１の繊維層と接触して位置決めされ、前記第２のポリマー層が、前記第２の繊維層と接触して位置決めされ、前記第１のポリマー層が、第１のポリマーを含み、前記第２のポリマー層が、第２のポリマーを含み、前記第１のポリマー及び第２のポリマーが、異なり、前記第１のポリマー層及び前記第２のポリマー層が、一体であり、かつ少なくとも部分的に共に融合しており、前記第１のポリマー層からのポリマー分子が、
前記第２のポリマー層からのポリマー分子と混合され、前記混合された分子が、前記２つのポリマー層の界面に分子の絡み合い領域を形成する、複合材。
［２］
前記第１の繊維層が、ナイロン繊維を含み、前記第２の繊維層が、ポリエチレン繊維を含む、［１］に記載の複合材。
［３］
前記第１のポリマーが、ポリアミドを含み、前記第２のポリマーが、ポリオレフィンを含む、［２］に記載の複合材。
［４］
前記第１の繊維層が、ナイロン繊維を含み、前記第２の繊維層が、アラミド繊維を含む、［１］に記載の複合材。
［５］
前記第１のポリマーが、第１のポリアミドを含み、前記第２のポリマーが、前記第１のポリアミドとは異なる第２のポリアミドを含む、［４］に記載の複合材。
［６］
前記複合材が、少なくとも１ポンド／インチの前記第１の繊維層と前記第２の繊維層との間の剥離強度を有し、前記第１の繊維層と前記第１のポリマー層との間の剥離強度が、少なくとも１ポンド／インチであり、前記第２の繊維層と前記第２のポリマー層との間の剥離強度が、少なくとも１ポンド／インチである、［１］に記載の複合材。
［７］
複合材であって、
ａ）１つ以上の繊維プライを含む第１の繊維層であって、前記第１の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、第１の繊維層と、
ｂ）前記第１の繊維層に結合された第２の繊維層であって、前記第２の繊維層が、１つ以上の繊維プライを含み、前記第２の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、第２の繊維層と、
ｃ）前記第１の繊維層と前記第２の繊維層との間に位置付けられ、かつそれらの各々に結合された中間多成分接着システムであって、前記多成分接着システムが、第１の繊維層及び第２の繊維層を互いに結合する、中間多成分接着システムとを含み、前記多成分接着システムが、少なくとも第１のポリマー層、第２の
ポリマー層、及び前記第１のポリマー層と前記第２のポリマー層との間に配設された接着促進剤を含み、前記第１のポリマー層が、前記第１の繊維層と接触して位置決めされ、前記第２のポリマー層が、前記第２の繊維層と接触して位置決めされ、前記第１のポリマー層が、第１のポリマーを含み、前記第２のポリマー層が、第２のポリマーを含み、前記第１のポリマー及び第２のポリマーが、異なり、前記接着促進剤が、前記第１のポリマー層及び前記第２のポリマー層を互いに接着させるのを補助する、複合材も提供される、複合材。
［８］
複合材を形成する方法であって、
ａ）１つ以上の繊維プライを含む第１の繊維層を提供することであって、前記第１の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、提供することと、
ｂ）１つ以上の繊維プライを含む第２の繊維層を提供することであって、前記第２の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、提供することと、
ｃ）前記第１の繊維層を前記第２の繊維層に中間二重層フィルムで結合することであって、前記二重層フィルムが、第１のポリマー層及び第２のポリマー層を含み、前記第１のポリマー層が、前記第１の繊維層と接触して位置決めされ、前記第２のポリマー層が、前記第２の繊維層と接触して位置決めされ、前記第１のポリマー層が、第１のポリマーを含み、前記第２のポリマー層が、第２のポリマーを含み、前記第１のポリマー及び第２のポリマーが、異なり、前記第１のポリマー層及び前記第２のポリマー層が、一体であり、かつ少なくとも部分的に共に融合しており、前記第１のポリマー層からのポリマー分子が、前記第２のポリマー層からのポリマー分子と混合され、前記混合された分子が、前記２つのポリマー層の界面に分子絡み合い領域を形成する、接合すること、又は、
ｄ）前記第１の繊維層を前記第２の繊維層に中間二重層フィルムで結合することであって、前記二重層フィルムが、第１のポリマー層及び第２のポリマー層を含み、前記第１のポリマー層が、前記第１の繊維層と接触して位置決めされ、前記第２のポリマー層が、前記第２の繊維層と接触して位置決めされ、前記第１のポリマー層が、第１のポリマーを含み、前記第２のポリマー層が、第２のポリマーを含み、前記第１のポリマー及び第２のポリマーが、異なり、前記第１のポリマー層及び前記第２のポリマー層が、一体であり、かつ少なくとも部分的に共に融合しており、前記第１のポリマー層からのポリマー分子が、前記第２のポリマー層からのポリマー分子と混合され、前記混合された分子が、前記２つのポリマー層の界面で分子の絡み合い領域を形成することと、を含む、方法。
［９］
前記第１の繊維層が、前記第２の繊維層に中間二重層フィルムで結合され、前記二重層フィルムが、第１のポリマー層及び第２のポリマー層を含み、前記第１のポリマー層が、前記第１の繊維層と接触して位置決めされ、前記第２のポリマー層が、前記第２の繊維層と接触して位置決めされ、前記第１のポリマー層が、第１のポリマーを含み、前記第２のポリマー層が、第２のポリマーを含み、前記第１のポリマー及び第２のポリマーが、異なり、前記第１のポリマー層及び前記第２のポリマー層が、一体であり、かつ少なくとも部分的に共に融合しており、前記第１のポリマー層からのポリマー分子が、前記第２のポリマー層からのポリマー分子と混合され、前記混合された分子が、前記２つのポリマー層の界面に分子絡み合い領域を形成する、［８］に記載の方法。
［１０］
前記第１の繊維層が、前記第２の繊維層に中間二重層フィルムで結合され、前記二重層フィルムが、第１のポリマー層及び第２のポリマー層を含み、前記第１のポリマー層が、前記第１の繊維層と接触して位置決めされ、前記第２のポリマー層が、前記第２の繊維層と接触して位置決めされ、前記第１のポリマー層が、第１のポリマーを含み、前記第２のポリマー層が、第２のポリマーを含み、前記第１のポリマー及び第２のポリマーが、異なり、前記第１のポリマー層及び前記第２のポリマー層が、一体であり、かつ少なくとも部分的に共に融合しており、前記第１のポリマー層からのポリマー分子が、前記第２のポリマー層からのポリマー分子と混合され、前記混合された分子が、前記２つのポリマー層の界面に分子絡み合い領域を形成する、［８］に記載の方法。 Although the present disclosure has been shown and described with particular reference to preferred embodiments, it will be readily apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the disclosure. will be understood. It is intended that the claims be interpreted to cover the disclosed embodiment, those alternatives that have been mentioned above and all equivalents thereof.
This specification includes the following aspects of the invention.
[1]
Composite material,
a) a first fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said first fibrous layer comprising a plurality of multifilament fibers;
b) a second fibrous layer bonded to said first fibrous layer, said second fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said second fibrous layer comprising a plurality of multifilaments; a second fibrous layer comprising fibers;
c) an intermediate bilayer film positioned between and bonded to each of said first fibrous layer and said second fibrous layer, said bilayer film comprising said first fibrous layer; and an intermediate bilayer film bonding the second fibrous layers together, the bilayer film comprising a first polymer layer and a second polymer layer, the first polymer layer comprising the positioned in contact with a first fibrous layer, said second polymer layer positioned in contact with said second fibrous layer, said first polymer layer comprising a first polymer, said first two polymer layers comprising a second polymer, wherein the first polymer and the second polymer are different, the first polymer layer and the second polymer layer are unitary and at least partially wherein polymer molecules from the first polymer layer are fused together to
A composite material mixed with polymer molecules from said second polymer layer, said mixed molecules forming a region of molecular entanglement at the interface of said two polymer layers.
[2]
The composite according to [1], wherein the first fibrous layer comprises nylon fibers and the second fibrous layer comprises polyethylene fibers.
[3]
The composite of [2], wherein the first polymer comprises a polyamide and the second polymer comprises a polyolefin.
[4]
The composite according to [1], wherein the first fibrous layer comprises nylon fibers and the second fibrous layer comprises aramid fibers.
[5]
The composite of [4], wherein the first polymer comprises a first polyamide and the second polymer comprises a second polyamide different from the first polyamide.
[6]
said composite having a peel strength between said first fibrous layer and said second fibrous layer of at least 1 lb/inch and between said first fibrous layer and said first polymeric layer; is at least 1 lb/inch and the peel strength between said second fibrous layer and said second polymeric layer is at least 1 lb/inch .
[7]
Composite material,
a) a first fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said first fibrous layer comprising a plurality of multifilament fibers;
b) a second fibrous layer bonded to said first fibrous layer, said second fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said second fibrous layer comprising a plurality of multifilaments; a second fibrous layer comprising fibers;
c) an intermediate multi-component adhesive system positioned between and bonded to each of said first fibrous layer and said second fibrous layer, said multi-component adhesive system comprising a first fibrous layer; an intermediate multi-component adhesive system bonding the layer and the second fibrous layer together, said multi-component adhesive system comprising at least the first polymer layer, the second
and an adhesion promoter disposed between said first polymer layer and said second polymer layer, said first polymer layer positioned in contact with said first fibrous layer. and said second polymer layer is positioned in contact with said second fibrous layer, said first polymer layer comprising a first polymer, said second polymer layer comprising a second polymer wherein the first polymer and the second polymer are different and the adhesion promoter assists in adhering the first polymer layer and the second polymer layer to each other composite material.
[8]
A method of forming a composite, comprising:
a) providing a first fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said first fibrous layer comprising a plurality of multifilament fibers;
b) providing a second fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said second fibrous layer comprising a plurality of multifilament fibers;
c) bonding said first fibrous layer to said second fibrous layer with an intermediate bilayer film, said bilayer film comprising a first polymer layer and a second polymer layer; One polymer layer is positioned in contact with the first fibrous layer, the second polymer layer is positioned in contact with the second fibrous layer, the first polymer layer is positioned in contact with the first wherein the second polymer layer comprises a second polymer, the first polymer and the second polymer are different, and the first polymer layer and the second polymer layer are integral and are at least partially fused together, wherein polymer molecules from the first polymer layer are mixed with polymer molecules from the second polymer layer, and the mixed molecules form the two forming or bonding regions of molecular entanglement at the interface of the polymer layers; or
d) bonding said first fibrous layer to said second fibrous layer with an intermediate bilayer film, said bilayer film comprising a first polymer layer and a second polymer layer; One polymer layer is positioned in contact with the first fibrous layer, the second polymer layer is positioned in contact with the second fibrous layer, the first polymer layer is positioned in contact with the first wherein the second polymer layer comprises a second polymer, the first polymer and the second polymer are different, and the first polymer layer and the second polymer layer are integral and are at least partially fused together, wherein polymer molecules from the first polymer layer are mixed with polymer molecules from the second polymer layer, and the mixed molecules form the two forming regions of molecular entanglement at interfaces of the polymer layers.
[9]
The first fibrous layer is bonded to the second fibrous layer with an intermediate bilayer film, the bilayer film comprising a first polymer layer and a second polymer layer, the first polymer layer comprising , positioned in contact with said first fibrous layer, said second polymer layer positioned in contact with said second fibrous layer, said first polymer layer comprising a first polymer; wherein said second polymer layer comprises a second polymer, said first polymer and said second polymer are different, said first polymer layer and said second polymer layer are unitary, and at least partially fused together, polymer molecules from the first polymer layer are mixed with polymer molecules from the second polymer layer, and the mixed molecules are at the interface of the two polymer layers. The method of [8], wherein a molecular entanglement region is formed.
[10]
The first fibrous layer is bonded to the second fibrous layer with an intermediate bilayer film, the bilayer film comprising a first polymer layer and a second polymer layer, the first polymer layer comprising , positioned in contact with said first fibrous layer, said second polymer layer positioned in contact with said second fibrous layer, said first polymer layer comprising a first polymer; wherein said second polymer layer comprises a second polymer, said first polymer and said second polymer are different, said first polymer layer and said second polymer layer are unitary, and at least partially fused together, polymer molecules from the first polymer layer are mixed with polymer molecules from the second polymer layer, and the mixed molecules are at the interface of the two polymer layers. The method of [8], wherein a molecular entanglement region is formed.

Claims (5)

複合材であって、
ａ）１つ以上の繊維プライを含む第１の繊維層であって、前記第１の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、第１の繊維層と、
ｂ）前記第１の繊維層に結合された第２の繊維層であって、前記第２の繊維層が、１つ以上の繊維プライを含み、前記第２の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、第２の繊維層と、
ｃ）前記第１の繊維層と前記第２の繊維層との間に位置付けられ、かつそれらの各々に結合された中間多成分接着システムであって、前記多成分接着システムが、前記第１の繊維層及び前記第２の繊維層を互いに結合する、中間多成分接着システムと、を含み、前記多成分接着システムが、少なくとも第１のポリマー層、第２のポリマー層、及び前記第１のポリマー層と前記第２のポリマー層との間に塗布された接着促進剤を含み、前記第１のポリマー層が、前記第１の繊維層と接触して位置決めされ、前記第２のポリマー層が、前記第２の繊維層と接触して位置決めされ、前記第１のポリマー層が、第１のポリマーを含み、前記第２のポリマー層が、第２のポリマーを含み、前記第１のポリマー及び第２のポリマーが、異なり、前記接着促進剤が、前記第１のポリマー層及び前記第２のポリマー層を互いに接着させるのを補助する、複合材。 Composite material,
a) a first fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said first fibrous layer comprising a plurality of multifilament fibers;
b) a second fibrous layer bonded to said first fibrous layer, said second fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said second fibrous layer comprising a plurality of multifilaments; a second fibrous layer comprising fibers;
c) an intermediate multi-component adhesive system positioned between and bonded to each of said first fibrous layer and said second fibrous layer, said multi-component adhesive system an intermediate multi-component adhesive system bonding the fibrous layer and the second fibrous layer together, the multi-component adhesive system comprising at least the first polymer layer, the second polymer layer, and the first polymer layer; an adhesion promoter applied between a layer and said second polymer layer, said first polymer layer positioned in contact with said first fibrous layer, said second polymer layer comprising: positioned in contact with the second fibrous layer, the first polymer layer comprising a first polymer, the second polymer layer comprising a second polymer, the first polymer and a second A composite material wherein the two polymers are different and the adhesion promoter assists in adhering the first polymer layer and the second polymer layer to each other. 複合材を形成する方法であって、
ａ）１つ以上の繊維プライを含む第１の繊維層を提供することであって、前記第１の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、提供することと、
ｂ）１つ以上の繊維プライを含む第２の繊維層を提供することであって、前記第２の繊維層が、複数のマルチフィラメント繊維を含む、提供することと、
ｃ）前記第１の繊維層を前記第２の繊維層に前記第１の繊維層と前記第２の繊維層との間に位置付けられ、かつそれらの各々に結合された中間多成分接着システムで結合することであって、前記多成分接着システムが、前記第１の繊維層及び前記第２の繊維層を互いに結合する、中間多成分接着システムであり、前記多成分接着システムが、少なくとも第１のポリマー層、第２のポリマー層、及び前記第１のポリマー層と前記第２のポリマー層との間に塗布された接着促進剤を含み、前記第１のポリマー層が、前記第１の繊維層と接触して位置決めされ、前記第２のポリマー層が、前記第２の繊維層と接触して位置決めされ、前記第１のポリマー層が、第１のポリマーを含み、前記第２のポリマー層が、第２のポリマーを含み、前記第１のポリマー及び第２のポリマーが、異なり、前記接着促進剤が、前記第１のポリマー層及び前記第２のポリマー層を互いに接着させるのを補助する、結合することと、を含む、方法。 A method of forming a composite, comprising:
a) providing a first fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said first fibrous layer comprising a plurality of multifilament fibers;
b) providing a second fibrous layer comprising one or more fibrous plies, said second fibrous layer comprising a plurality of multifilament fibers;
c) an intermediate multi-component adhesive system positioned between and bonded to each of said first fibrous layer and said second fibrous layer; wherein the multi-component adhesive system is an intermediate multi-component adhesive system that bonds the first fibrous layer and the second fibrous layer together; a second polymer layer, and an adhesion promoter applied between the first polymer layer and the second polymer layer, wherein the first polymer layer comprises the first fiber positioned in contact with a layer, said second polymer layer positioned in contact with said second fibrous layer, said first polymer layer comprising a first polymer, said second polymer layer comprises a second polymer, wherein said first polymer and second polymer are different, and said adhesion promoter assists in adhering said first polymer layer and said second polymer layer to each other , combining and a method. 前記第１の繊維層がナイロン繊維を含み、前記第２の繊維層がポリエチレン繊維を含む、請求項１に記載の複合材。 2. The composite of claim 1, wherein said first fibrous layer comprises nylon fibers and said second fibrous layer comprises polyethylene fibers. 前記第１の繊維層がナイロン繊維を含み、前記第２の繊維層がアラミド繊維を含む、請求項１に記載の複合材。 2. The composite of claim 1, wherein said first fibrous layer comprises nylon fibers and said second fibrous layer comprises aramid fibers. 前記第１の繊維層が第１のポリアミド又はポリウレタンを含み、前記第２の繊維層が第２のポリアミドを含み、前記第２のポリアミドが前記第１のポリアミドと異なる、請求項１に記載の複合材。 2. The method of claim 1, wherein said first fibrous layer comprises a first polyamide or polyurethane and said second fibrous layer comprises a second polyamide, said second polyamide being different than said first polyamide. Composite.
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